Як високо піднімається мильний розчин у капілярі, коли радіус капіляра становить 0,5 мм? Припустимо, що густина

Тема урока: Дія мильного розчину в капілярі

Пояснення:
Капілярна дія - це явище, коли рідина підвищується або знижується у вузькому каналі (капілярі). У цьому випадку ми маємо справу із мильним розчином, де густина розчину дорівнює густині води.

Капілярна дія пов"язана з капілярним підйомом і залежить від радіусу капіляра, поверхневого натягу та густини рідини. Для розрахунку підйому розчину використовується формула:

`h = (2 * T * cosθ) / (ρ * g * r)`

де:
- `h` - висота підйому
- `T` - поверхневий натяг між рідинами (для мильного розчину близьке до поверхневого натягу води)
- `θ` - кут між поверхнею рідини і поверхнею капіляра (зазвичай близький до 0°)
- `ρ` - густина розчину (у нашому випадку, густина води)
- `g` - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²)
- `r` - радіус капіляра

Приклад використання:
Задано: радіус капіляра `r = 0,5 мм`

Для розрахунку висоти підйому мильного розчину в капілярі, використаємо формулу:

`h = (2 * T * cosθ) / (ρ * g * r)`

Так як поверхневий натяг для мильного розчину приблизно дорівнює поверхневому натягу води, а кут між поверхнею рідини і поверхнею капіляра близький до 0°, то `T * cosθ` може бути приблизно вважати рівним поверхневому натягу води.

Отже, ми можемо скористатися спрощеною формулою:

`h = (2 * T) / (ρ * g * r)`

Після підставлення відповідних значень: `r = 0,5 мм` і `ρ = ρ_води`, ми зможемо обчислити висоту підйому мильного розчину у капілярі.

Рекомендації:
Для кращого розуміння теми можна вивчити основні поняття поверхневого натягу і капілярної дії. Рекомендується також розібратись зі змінними, що використовуються у формулі (радіус, густина, прискорення вільного падіння) і їхніми значеннями.

Вправа:
Обчисліть, як високо підніметься мильний розчин у капілярі, якщо радіус капіляра становить 0,5 мм.

*(Обчислення пов"язані із передбаченням значень для поверхнього натягу та густини розчину. Значення можуть бути блізькими до відомих значень для води.)*