Якій діаметр має капіляр, якщо піднявся на висоту 20 мм при температурі 20°C і має поверхневий натяг 24 мН/м?

Содержание вопроса: Физика - Капілярні явища

Пояснення: Капілярні явища пов"язані з явищами, які виникають у тонких порожнинах, наприклад, капілярі. Діаметр капіляра можна визначити за допомогою формули Лапласа, яка пов"язує поверхневий натяг, висоту підйому рідини і діаметр капіляра.

Формула Лапласа:
\[ h = \frac{{2T}}{{r\rho g}} \]
де:
\( h \) - висота підйому рідини,
\( T \) - поверхневий натяг,
\( r \) - радіус капіляра,
\( \rho \) - густина рідини,
\( g \) - прискорення вільного падіння.

Задача пропонує поверхневий натяг \( T = 24 \, \text{мН/м} \), висоту підйому \( h = 20 \, \text{мм} \), а також вказується температура \( 20° \text{C} \). Для вирішення задачі необхідно також знати значення густини рідини та прискорення вільного падіння. Прискорення вільного падіння \( g \) становить приблизно \( 9.8 \, \text{м/c}^2 \).

Підставимо відомі значення в формулу Лапласа і вирішимо її відносно радіуса капіляра \( r \):
\[ r = \sqrt{\frac{{2T}}{{h\rho g}}} \]

Для остаточного розрахунку діаметру капіляра \( d \), можна використати наступний зв"язок:
\[ d = 2r \]

Приклад використання:
Для вирішення задачі потрібно знати значення густини рідини.

Порада:
Для легшого розуміння матеріалу рекомендується ознайомитися з властивостями та особливостями капілярних явищ та формулами для їх розрахунку. Також слід вдома вирішувати додаткові вправи, щоб отримати більше практики.

Вправа:
Значення густини рідини становить \( 1000 \, \text{кг/м}^3 \). Використовуючи це значення разом із вказаними значеннями у вихідній задачі, знайдіть діаметр капіляра.