Який діаметр капілярів тканини, з якої виготовлено гніт, якщо спирт піднімається на 10 см? Урахуйте, що густина спирту
Який діаметр капілярів тканини, з якої виготовлено гніт, якщо спирт піднімається на 10 см? Урахуйте, що густина спирту становить 800 кг/м3, а поверхневий натяг спирту - 22 мН/м.
22.12.2023 04:04
Пояснення: Капілярність - це явище, яке спостерігається, коли рідина піднімається або опускається в тонкій трубці, яка називається капіляром. Діаметр капіляра грає важливу роль у капілярних явищах, оскільки діаметр впливає на поверхневий натяг рідини та її висоту підйому чи опускання.
Для вирішення цієї задачі, ми використовуємо закон Капілярності Торма (або формулу Лапласа):
\[ h = \frac{2 T}{r \cdot g} \]
де:
- \( h \) - висота підйому рідини
- \( T \) - поверхневий натяг рідини
- \( r \) - радіус капіляра
- \( g \) - прискорення вільного падіння
Так як нам дано висоту підйому спирту (10 см), поверхневий натяг спирту (22 мН/м), а значення прискорення вільного падіння \( g \) дорівнює 9.8 м/с², ми можемо розв"язати задачу, використовуючи дану формулу.
\[ r = \frac{2 T}{h \cdot g} \]
\[ r = \frac{2 \cdot 0.022}{0.1 \cdot 9.8} \]
\[ r \approx 0.0045 \, \text{м} \]
Таким чином, діаметр капілярів тканини, з якої виготовлено гніт, становить приблизно 0.0045 метри (або 4.5 мм).
Приклад використання: Обчисліть діаметр капілярів, якщо спирт піднявся на висоту 8 см. (Дано: T = 22 мН/м, h = 8 см)
Порада: Для кращого розуміння капілярності і виконання подібних задач, зверніть увагу на значення поверхневого натягу рідин та висоту підйому або опускання рідини. Ознайомтеся з формулами та проведіть розрахунки уважно, враховуючи одиниці вимірювання.
Вправа: Яким буде висота підйому спирту, якщо радіус капіляра становить 0.002 м, а поверхневий натяг - 30 мН/м?