Поверхностное натяжение спирта
Каково поверхностное натяжение спирта, определенное по результатам эксперимента, если для измерения использовалась
Каково поверхностное натяжение спирта, определенное по результатам эксперимента, если для измерения использовалась капиллярная трубка с каналом диаметром 0.15 мм и спирт поднялся на высоту 7.6 см при температуре 293 K?
16.12.2023 04:16
Написать свой ответ:
Объяснение: Поверхностное натяжение - это явление, связанное с силами, действующими на поверхности жидкости, которые стремятся уменьшить ее площадь. Поверхностное натяжение определяется формулой:
T = (2 * h * g) / (r * ρ)
где T - поверхностное натяжение, h - высота подъема жидкости по каналу капилляры, g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с^2), r - радиус канала капилляры, ρ - плотность жидкости.
В данном случае нам даны значения: диаметр канала капилляры равен 0.15 мм (что соответствует радиусу r = 0.075 мм = 0.000075 м), а высота подъема жидкости составляет 7.6 см (что равно h = 0.076 м).
Также нам известно, что мы измеряем поверхностное натяжение спирта. Плотность спирта составляет приблизительно 0.79 г/см^3, что соответствует ρ = 0.79 * 10^3 кг/м^3.
Подставим известные значения в формулу и рассчитаем поверхностное натяжение:
T = (2 * 0.076 * 9.8) / (0.000075 * 0.79 * 10^3) = 243.84 Н/м
Таким образом, поверхностное натяжение спирта, определенное по результатам эксперимента, составляет 243.84 Н/м.
Дополнительный материал:
Задача: При использовании капиллярной трубки с каналом диаметром 0.2 мм спирт поднялся на высоту 5 см. Определите поверхностное натяжение спирта. Плотность спирта равна 0.8 г/см^3.
Решение:
r = 0.1 мм = 0.0001 м
h = 0.05 м
ρ = 0.8 * 10^3 кг/м^3
Т = (2 * 0.05 * 9.8) / (0.0001 * 0.8 * 10^3) = 122.5 Н/м
Ответ: поверхностное натяжение спирта составляет 122.5 Н/м.
Совет: Чтобы лучше понять концепцию поверхностного натяжения, можно провести дополнительные эксперименты с разными жидкостями и разными диаметрами капиллярных трубок. Также полезно запомнить формулу и знать значения ускорения свободного падения и плотности жидкости.
Задание для закрепления:
При использовании капиллярной трубки с каналом диаметром 0.3 мм мы измерили, что вода поднялась на высоту 6 см. Определите поверхностное натяжение воды. Плотность воды равна 1 г/см^3.