Каково поверхностное натяжение спирта αс, если он поднимается на 19 мм в одной и той же капиллярной трубке, где вода

Поверхностное натяжение спирта

Описание:
Поверхностное натяжение - это явление, когда жидкость сопротивляется расширению своей поверхности. Оно обусловлено межмолекулярными силами внутри жидкости. Поверхностное натяжение может быть выражено через высоту подъема жидкости в капилляре.

В данной задаче спирт и вода поднимаются на разные высоты в одной и той же капиллярной трубке. Поверхностное натяжение воды обозначено как αв и известно равным 0,072. Нам нужно найти поверхностное натяжение спирта αс.

Для решения этой задачи воспользуемся формулой Капилляристики:

\( h = \frac{{2T \cos \theta}}{{\rho g r}} \)

где:
- h - высота подъема жидкости
- T - поверхностное натяжение
- θ - угол между поверхностью жидкости и стенкой капилляра
- ρ - плотность жидкости
- g - ускорение свободного падения
- r - радиус капилляра

Заметим, что угол θ в задаче не указан, а задача говорит о подъеме воды и спирта в одной капиллярной трубке. Таким образом, предполагается, что угол θ для обоих жидкостей одинаковый.

Теперь подставим известные данные в формулу:

\( \frac{{19}}{{50}} = \frac{{2T \cos \theta}}{{\rho g r}} \)

Приведем ее к виду:

\( T = \frac{{19 \rho g r}}{{2 \cos \theta}} \)

Поскольку выражение \( \frac{{19}}{{50}} \) является отношением высот подъема спирта и воды, мы можем записать:

\( T = \frac{{19}}{{50}} \times αв \)

Подставим значение αв = 0.072 в формулу:

\( T = \frac{{19}}{{50}} \times 0.072 = 0.02736 \)

Таким образом, поверхностное натяжение спирта αс составляет 0.02736.

Совет:
- В задачах по поверхностному натяжению всегда обращайте внимание на единицы измерения и их соотношение. Убедитесь, что все данные приведены в одинаковых единицах.
- При решении задач этого типа всегда используйте формулу Капилляристики и аккуратно подставляйте известные значения.

Ещё задача:
Какова высота подъема спирта, если его поверхностное натяжение составляет 0,02736, а поверхностное натяжение воды 0,072? Плотность спирта ρ = 0,8 г/см³. Радиус капилляра r = 0,2 мм. Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с². Найдите высоту подъема в мм.

Тема вопроса: Поверхностное натяжение спирта

Объяснение: Поверхностное натяжение является явлением, связанным с силами, действующими на поверхности жидкости. Оно проявляется в том, что поверхность жидкости стремится принять наименьшую возможную площадь. Поверхностное натяжение определяется коэффициентом поверхностного натяжения - α.

Чтобы определить поверхностное натяжение спирта (αс), мы можем использовать данные о поверхностном натяжении воды (αв) и разнице в высоте, на которую поднимаются спирт и вода в капиллярной трубке.

Используя формулу для поверхностного натяжения, связывающую высоты подъёма и коэффициенты поверхностного натяжения двух жидкостей, мы можем записать:

αс / αв = hс / hв

где αс и αв - поверхностные натяжения спирта и воды соответственно, а hс и hв - высоты поднятия спирта и воды.

Подставив известные значения, получим:

αс / 0.072 = 19 / 50

Далее, чтобы найти αс, мы можем умножить обе стороны уравнения на 0.072:

αс = (19 / 50) * 0.072

Демонстрация:
Значение поверхностного натяжения спирта αс равно 0.02736.

Совет:
Для лучшего понимания концепции поверхностного натяжения, можно провести эксперименты с разными жидкостями и измерять высоты, на которые они поднимаются в капиллярных трубках.

Ещё задача:
В капиллярной трубке вода поднимается на 40 мм, а спирт - на 15 мм. Каково поверхностное натяжение спирта αс, если поверхностное натяжение воды αв равно 0.05?