Яка буде висота спаду ртуті у капілярній трубці діаметром 4 мм, порівняно з рівнем ртуті в посудині, якщо капіляр

Тема вопроса: Висота спаду ртуті у капілярній трубці

Пояснення:
Висота спаду ртуті в капілярній трубці залежить від діаметру трубки та кута змочування. Капілярна трубка, якщо не змочується повністю, утворює деякий кут контакту – кут змочування.

Формула для обчислення висоти спаду ртуті у капілярній трубці (h) знаходиться за допомогою рівняння поверхневого натягу:

h = (2 * T * cos(θ)) / (ρ * g * r)

де:
Т - поверхневий натяг ртуті (T = 0,465 Н/м),
θ - кут змочування,
ρ - густина ртуті (ρ = 13,6 г/см³),
g - прискорення вільного падіння (g = 9,8 м/с²),
r - радіус трубки.

Приклад використання:
Нехай кут змочування капілярної трубки становить 30 градусів, а діаметр трубки - 4 мм. Тоді радіус трубки рівний 2 мм або 0,002 метра. Підставляючи ці значення у формулу отримуємо:

h = (2 * 0,465 * cos(30°)) / (13,6 * 9,8 * 0,002)

Рекомендація:
Для кращого розуміння теми, рекомендую ознайомитись з визначеннями поверхневого натягу, кута змочування та капілярності. Розуміння основних термінів допоможе зрозуміти процес і вигляд рівняння.

Вправа:
Обчисліть висоту спаду ртуті у капілярній трубці діаметром 2 мм, якщо кут змочування становить 45 градусів.

Суть вопроса: Капілярні явища та висота спаду ртуті

Пояснення:
Капілярне явище - це процес переміщення рідини вздовж тонких каналів, наприклад, у капілярних трубках. Висота спаду ртуті в капілярній трубці залежить від діаметра трубки та взаємодії між ртуттю та стінками трубки.

За умови, що капіляр не змочується повністю, то значення кута змокання менше 90 градусів. У такому випадку, висота спаду ртуті може бути обчислена за формулою:

h = (2 * σ * cosθ) / (ρ * g * r),

де:
h - висота спаду ртуті,
σ - поверхневе натягу ртуті,
θ - кут змокання,
ρ - густина ртуті,
g - прискорення вільного падіння,
r - радіус трубки.

У даному завданні маємо діаметр трубки, а не радіус. Тому спочатку потрібно обчислити радіус трубки:

r = d / 2 = 4 мм / 2 = 2 мм = 0,002 м.

Після цього врахуємо значення кута змокання. Оскільки умова задачі не надає конкретного значення кута змокання, не можна точно відповісти на питання. Проте, я можу пояснити, якою буде залежність між висотою спаду ртуті та кутом змокання.

Приклад використання: Розрахувати висоту спаду ртуті в капілярній трубці діаметром 4 мм, якщо капіляр не змочується повністю і кут змокання складає 120 градусів.

Рекомендації: Для кращого розуміння капілярних явищ рекомендується ознайомитись зі значеннями поверхневих натягів різних речовин, а також кутами змокання, що визначають взаємодію між рідиною та поверхнею.

Вправа: Обчисліть висоту спаду ртуті в капілярній трубці діаметром 2 мм, якщо капіляр не змочується повністю і кут змокання складає 60 градусів. (Прийняти σ = 0,465 Н/м, ρ = 13 600 кг/м³, g = 9,8 м/с²).