Почему при расчете высоты подъема жидкости в капилляре не учитывается воздействие взаимодействия молекул жидкости
Почему при расчете высоты подъема жидкости в капилляре не учитывается воздействие взаимодействия молекул жидкости и атмосферного воздуха?
13.11.2023 01:39
Разъяснение: При расчете высоты подъема жидкости в капилляре не учитывается взаимодействие молекул жидкости и атмосферного воздуха по нескольким основным причинам.
Во-первых, при небольших диаметрах капилляра силы взаимодействия между молекулами жидкости становятся господствующими. Эти силы, называемые когезионными, проявляются в виде силы притяжения между молекулами жидкости и стенками капилляра. Они способствуют подъему жидкости и компенсируют давление атмосферного воздуха.
Во-вторых, при малых радиусах капилляра воздействие атмосферного давления относительно слабое по сравнению с силами когезии. Поэтому даже если учесть это воздействие, оно будет вносить незначительный вклад в общую высоту подъема жидкости.
Кроме того, воздействие атмосферного воздуха может быть учтено, если необходимо рассчитать точную высоту подъема жидкости в капилляре, но для большинства школьных задач, где требуется просторное понимание явления, можно пренебречь этим фактором, так как его влияние на результат незначительно.
Демонстрация:
У одного капилляра радиусом 0,2 мм высота подъема воды составляет 1,5 см. Почему при расчете этой высоты не учитывается взаимодействие молекул жидкости и атмосферного воздуха?
Совет:
Для лучшего понимания этого явления, рекомендуется провести дополнительные эксперименты с различными капиллярными трубками и различными жидкостями. Это позволит наглядно продемонстрировать, как силы когезии поднимают жидкость в капилляре, игнорируя воздействие атмосферного воздуха.
Проверочное упражнение:
При каких условиях воздействие атмосферного воздуха может оказать существенное влияние на высоту подъема жидкости в капилляре?