Физика

Какой должен быть диаметр капилляра, если керосин при температуре 20 °С поднялся на высоту 20 мм и известно

Какой должен быть диаметр капилляра, если керосин при температуре 20 °С поднялся на высоту 20 мм и известно, что коэффициент поверхностного натяжения равен 24 мН/м? Плотность керосина равна 800 кг/m³.
Верные ответы (1):
  • Егор
    Егор
    62
    Показать ответ
    Формула: Высота подъема капиллярной жидкости определяется формулой: h = (2T * cos(θ)) / (ρ * g * d), где h - высота подъема, T - коэффициент поверхностного натяжения, θ - угол смачивания жидкости, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, d - диаметр капилляра.

    Решение: Мы знаем, что высота подъема капилляра (h) равна 20 мм, коэффициент поверхностного натяжения (T) равен 24 мН/м, плотность керосина (ρ) равна 800 кг/м³. Ускорение свободного падения (g) принимается равным 9,8 м/с², а угол смачивания (θ) неизвестен. Нам нужно найти диаметр капилляра (d).

    Используем формулу h = (2T * cos(θ)) / (ρ * g * d) и подставим известные значения: 0.02 м = (2 * 0.024 Н/м * cos(θ)) / (800 кг/м³ * 9.8 м/с² * d).

    Можем упростить формулу, домножив обе стороны на (800 кг/м³ * 9.8 м/с² * d): 0.02 м * 800 кг/м³ * 9.8 м/с² * d = 2 * 0.024 Н/м * cos(θ).

    Делим обе стороны на (2 * 0.024 Н/м * cos(θ)): d = (0.02 м * 800 кг/м³ * 9.8 м/с²) / (2 * 0.024 Н/м * cos(θ)).

    Итак, диаметр капилляра равен (0.02 м * 800 кг/м³ * 9.8 м/с²) / (2 * 0.024 Н/м * cos(θ)). Нам необходимо узнать значение угла смачивания (θ), чтобы получить точный ответ.

    Совет: Для решения задачи возможно потребуется использование тригонометрических функций. Помните, что угол смачивания (θ) может быть разным для различных жидкостей и поверхностей. В данной задаче, угол смачивания неизвестен, поэтому потребуется дополнительная информация или другие данные для его определения.

    Задача на проверку: Если бы угол смачивания (θ) составлял 45 градусов, то какой был бы диаметр капилляра в данной задаче?
Написать свой ответ: