Яким є діаметр капіляра, якщо ртуть опустилась на 1 см? Значення коєфіцієнта поверхневого натягу ртуті становить
Яким є діаметр капіляра, якщо ртуть опустилась на 1 см? Значення коєфіцієнта поверхневого натягу ртуті становить 510 мН/м, а густина ртуті - 13600 кг/м3.
22.12.2023 02:50
Пояснение:
Поверхностное натяжение является явлением, возникающим на границе раздела двух фаз (например, жидкости и воздуха). Коэффициент поверхностного натяжения (σ) выражает силу, действующую на единицу длины границы раздела фаз и направленную по касательной этой границы.
Для данной задачи используется формула:
\[ F = σL \]
где F - сила, σ - коэффициент поверхностного натяжения, L - длина контура.
Мы знаем, что ртуть опустилась на 1 см. Длина контура капилляра равна опущенной ртутью, то есть 1 см. Коэффициент поверхностного натяжения ртути равен 510 мН/м.
Давайте воспользуемся формулой и найдем силу:
\[ F = σL = 510 \times 1 \times 10^{-3} \]
Получаем:
\[ F = 0.51 \, \text{Н} \]
Теперь мы можем использовать формулу для нахождения диаметра капилляра:
\[ F = \frac{{2\pi\sigma}}{{d}} \]
где d - диаметр капилляра.
Подставим известные значения:
\[ 0.51 = \frac{{2 \times 3.14 \times 510 \times 10^{-3}}}{{d}} \]
Решим это уравнение для d:
\[ d = \frac{{2 \times 3.14 \times 510 \times 10^{-3}}}{{0.51}} \]
Выполняя вычисления, получаем:
\[ d = 6.27 \, \text{мм} \]
Совет:
Для лучшего понимания понятия поверхностного натяжения и решения подобных задач рекомендуется изучить основные формулы и определения, связанные с этой темой. Также полезно провести эксперименты или практические задания, чтобы наглядно увидеть воздействие поверхностного натяжения.
Дополнительное задание:
Как изменится диаметр капилляра, если поверхностное натяжение ртути увеличится до 680 мН/м, при условии, что сила останется неизменной? (Ответ дайте в миллиметрах)