Якій висоті стовпчика зменшилась довжина скляної капілярної трубочки діаметром 0,1 мм, коли вона була опущена у воду
Якій висоті стовпчика зменшилась довжина скляної капілярної трубочки діаметром 0,1 мм, коли вона була опущена у воду при 20 °С і потім нагріта до 70 °С?
Який коефіцієнт поверхневого натягу можна визначити зі зміною висоти стовпчика в трубці?
14.12.2023 00:01
Пояснення: Капілярантні трубки – це тонкі трубки, здатні підтримувати рідину на висоті, вищій за рівень рідини в контейнері. Висота, на яку рідина піднімається в трубці, залежить від діаметра та коефіцієнта поверхневого натягу рідини. Капілярна дія відбувається через взаємодію молекул рідини з молекулами трубки.
Для розв"язання задачі нам потрібно врахувати наступне:
- Подовження (зміна висоти) капілярної трубки залежить від зміни температури;
- Коефіцієнт поверхневого натягу можна визначити за допомогою формули:
H = (2T * h)/(р * g * r),
де H - зміна висоти стовпчика рідини у капілярній трубці,
T - зміна температури,
h - діаметр трубки,
р - щільність рідини,
g - прискорення вільного падіння,
r - радіус поверхні контакту рідини з трубкою.
Приклад використання: Записуємо вихідні дані: d = 0.1 мм, T = 70 °С - 20 °С = 50 °С. Знаходимо коефіцієнт поверхневого натягу: H = (2 * 50)/(р * g * r).
Рекомендації: Щоб краще зрозуміти тему капілярних трубок та поверхневого натягу, рекомендується проводити експерименти з використанням наочності, таких як доведення або спостереження за стовпчиком рідини в капілярній трубці при різних умовах.
Вправа: Як зміниться висота стовпчика рідини в капілярній трубці, якщо діаметр трубки збільшити вдвічі? P.s. Прийняти, що різниця температур дорівнює нулю.