Яким є діаметр капілярної трубки, якщо за допомогою неї піднято 13,7мг води, і межи поширення рідини повні? При цьому

Тема вопроса: Капілярні трубки і поверхневий натяг води

Пояснення: Капілярні трубки - це трубки з вузьким поперечним перерізом, через які рідина може підніматися вище рівня в більш широкому контейнері. Цей явище пов"язане з поверхневим натягом рідини. Поверхневий натяг води - це силове явище, яке зумовлене внутрішніми силами молекул рідини та взаємодією цих молекул з поверхнею інших тіл.

Задача говорить про трубку, яка підняла 13,7 мг води з повним поширенням рідини і поверхневим натягом 7,28. Щоб знайти діаметр капілярної трубки, ми можемо використовувати формулу для стиску капілярної трубки:

\[h = \frac{{2T}}{{r\rho g}}\]
Де \(h\) - висота підняття рідини, \(T\) - поверхневий натяг, \(r\) - радіус трубки, \(\rho\) - щільність рідини та \(g\) - прискорення вільного падіння.

Ми знаємо значення поверхневого натягу (\(T\)) і масу піднятої рідини (\(h\)). Щоб знайти радіус трубки (\(r\)), ми можемо перетворити формулу:

\[r = \frac{{2T}}{{h\rho g}}\]

Використовуючи дані з задачі, підставимо значення в формулу:

\[r = \frac{{2 \times 7,28}}{{13,7 \times 10^{-3} \times 1000 \times 9,8}}\]

\[r \approx 0,105 \, \text{мм}\]

Отже, діаметр капілярної трубки становить 0,21 мм.

Приклад використання: Знаючи, що поверхневий натяг рідини дорівнює 4,2 Н/м, а висота її підняття становить 10 мм, обчисліть радіус капілярної трубки.

Порада: Для легшого розуміння розглянутого явища, рекомендується провести додаткові експерименти з капілярними трубками та водою, спостерігаючи підняття рідини в трубці при зміні радіуса і поверхневого натягу. Також варто ознайомитися з іншими застосуваннями капілярної дії, наприклад, в рослинах.

Вправа: Якщо радіус капілярної трубки становить 0,15 мм, а поверхневий натяг рідини дорівнює 5,2 Н/м, обчисліть висоту підняття рідини в трубці.