Який діаметр капілярної трубки, якщо вона підіймає 13,7мг води і змочування повне? Поверхневий натяг води становить

Тема вопроса: Поверхневое натяжение и капиллярные трубки

Пояснение:
Поверхностное натяжение - это явление, при котором жидкость на свободной поверхности имеет тенденцию сжиматься и принимать наименьшую возможную поверхность. Капиллярные трубки проявляют эффект поверхностного натяжения, в которых жидкость поднимается или опускается на некоторую высоту.

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу Лапласа:

h = (2 * γ * cos(θ)) / (ρ * g * r)

где:
h - высота подъема жидкости в капиллярной трубке,
γ - поверхностное натяжение,
θ - угол смачивания,
ρ - плотность жидкости,
g - ускорение свободного падения,
r - радиус капиллярной трубки.

Из условия задачи известны:
h = 13,7мг = 13,7 * 10^(-6)м,
γ = 7,28 * 10^(-2) Н/м.

Для воды угол смачивания примем как 0, так как жидкость змачивает поверхность полностью.

Мы не знаем плотность воды и радиус капиллярной трубки, поэтому решим данное уравнение относительно r:

r = (2 * γ * cos(θ)) / (ρ * g * h)

Пример:
Для решения данной задачи необходимо знать плотность воды (ρ). Предположим, что плотность воды равна 1000 кг/м^3. Тогда, подставляя известные значения в уравнение, можно вычислить радиус капиллярной трубки:

r = (2 * 7,28 * 10^(-2) * cos(0)) / (1000 * 9,8 * 13,7 * 10^(-6))

Советы:
- Знание формулы Лапласа и ее применение помогут вам решать задачи, связанные с поверхностным натяжением и капиллярными трубками.
- Внимательно следите за размерностями и приведите их к одной системе единиц, если это необходимо.
- Если у вас нет данных о плотности жидкости или радиусе капиллярной трубки, обратитесь к другим формулам или информации для получения нужных значений.

Упражнение:
Капиллярная трубка поднимает воду на высоту 10 см. Поверхностное натяжение воды равно 0,06 Н/м. Плотность воды составляет 1000 кг/м^3. Каков радиус капиллярной трубки?

Предмет вопроса: Капілярні трубки та поверхневий натяг води

Пояснення: Капілярна трубка - це тонка трубка, яка використовує поверхневий натяг води для підйому рідини.

Для розрахунку діаметра капілярної трубки, використовуємо наступну формулу:

d = (4T)/(ρgh)

де:
d - діаметр трубки,
T - поверхневий натяг води,
ρ - густина рідини,
g - прискорення вільного падіння,
h - висота підняття рідини.

Зігноруємо густину рідини, оскільки в задачі вона не вказана, і вважатимемо, що прискорення вільного падіння дорівнює 9.8 м/с².

d = (4 * 7.28 * 10^-2) / (9.8 * 13.7 * 10^-3)

Розв"яжемо це для отримання значення діаметру:

d ≈ 0.022 м

Отже, діаметр капілярної трубки приблизно 0.022 м.

Приклад використання: Знайдіть діаметр капілярної трубки, якщо поверхневий натяг води становить 7,28 * 10+ Н/м, а трубка підняла 13,7 мг води з повним змочуванням.

Порада: Для кращого розуміння концепції, важливо знати, що поверхневий натяг води залежить від типу поверхні та середовища. Він може бути використаний для пояснення явищ, таких як підняття рідини в капілярній трубці або утворення крапель.

Вправа: Знайдіть діаметр капілярної трубки, якщо поверхневий натяг води становить 5.2 * 10+ Н/м, а трубка підняла 8.6 мг води з повним змочуванням.