Який діаметр капілярів у гноті гасу дозволить йому підніматися у гасовій лампі на висоту 10 см? Припустимо, що капіляри
Який діаметр капілярів у гноті гасу дозволить йому підніматися у гасовій лампі на висоту 10 см? Припустимо, що капіляри мають форму циліндра, а поверхневий натяг гасу становить 24 мН/м.
29.12.2024 20:46
Пояснення: Капілярні явища відбуваються, коли рідина піднімається або спускається по тонкій трубці, відомої як капіляр. Якщо ми розглядаємо капіляр як циліндричну трубку, то залежність висоти підняття рідини від діаметра капіляру описується фізичним законом описується формулою Лапласа:
\[h = \frac{{2T}}{{rρg}}\]
де:
- h - висота підняття рідини,
- T - поверхневий натяг рідини,
- r - радіус капіляру,
- ρ - густина рідини,
- g - прискорення вільного падіння.
Ми можемо перейти від радіусу до діаметра капіляру, використовуючи відомий зв"язок \(d = 2r\). Таким чином, формула для висоти підняття з використанням діаметра буде:
\[h = \frac{{4T}}{{dρg}}\]
Приклад використання:
В даному завданні маємо поверхневий натяг гасу \(T = 24 мН/м\) і висоту підняття рідини \(h = 10 см = 0.1 м\). Густина гасу \(\rho\) і прискорення вільного падіння \(g\) є константами, які не вказані в задачі. Для розв"язання потрібні додаткові дані з фізичних констант.
Рекомендації:
- Переконайтеся, що ви розумієте фізичний закон, що описує капілярне підйом рідини.
- Вивчіть значення фізичних констант, таких як густина рідини і прискорення вільного падіння, щоб виконати обчислення.
Вправа:
Якому діаметру капіляру дорівнює, якщо поверхневий натяг рідини становить 18 мН/м, а висота підняття рідини 12 см? Використайте формулу, що була надана вище.