Які зміни в різниці рівнів спостерігалися при зануренні капілярних трубок різного діаметра у воду і спирт? Знаючи

Тема: Капілярність та коефіцієнт поверхневого натягу

Пояснення:
При зануренні капілярних трубок різного діаметра у воду і спирт спостерігається різниця в рівнях рідини всередині трубок. Це пояснюється явищем капілярності, яке характеризує здатність рідини підніматися або спускатися в ультрамалих трубках, через явище поверхневого натягу.

Капілярність обумовлена взаємодією молекул рідини зі стінками капілярної трубки. У випадку з водою, оскільки її коефіцієнт поверхневого натягу є більшим, вода піднімається вище в трубці порівняно з рівнем води у піддоні. Це називається капілярною підйомом.

Коефіцієнт поверхневого натягу спирту можна визначити, скориставшись формулою капілярності. Знаючи коефіцієнт поверхневого натягу води та спостерігаючи різницю рівнів спирту всередині капілярної трубки, можна використати формулу:

\[ h = \frac{{2T}}{{ρgh}} \]

де \( h \) - різниця рівнів спирту, \( T \) - коефіцієнт поверхневого натягу води, \( ρ \) - густина спирту, \( g \) - прискорення вільного падіння.

Приклад використання:
Якщо рівні рідини у капілярній трубці при зануренні води склали \(\Delta h = 10 \, \text{см}\), а коефіцієнт поверхневого натягу води \(T = 0.072 \, \text{Н/м}\), то для визначення коефіцієнта поверхневого натягу спирту потрібно виміряти різницю рівнів спирту \(h\) і використати формулу для обчислення.

Порада:
Для кращого розуміння концепції капілярності можна використовувати візуалізації та демонстраційні експерименти, наприклад, вимірювати різницю рівнів рідин в капілярних трубках і спостерігати, як вона змінюється залежно від розмірів трубки та властивостей рідини.

Вправа:
Якщо рівні рідини в капілярній трубці при зануренні спирту склали \(\Delta h = 6 \, \text{см}\), а коефіцієнт поверхневого натягу води \(T = 0.072 \, \text{Н/м}\), визначте коефіцієнт поверхневого натягу спирту. Зважте, що густина спирту \(ρ = 0.8 \, \text{кг/м}^3\).