Яку масу має крапля води, що випливає з піпетки з внутрішнім діаметром 0,5 мм при кімнатній температурі? Значення

Тема вопроса: Поверхневое натяжение и формула капиллярного подъема

Инструкция: Поверхностное натяжение — это явление, при котором молекулы воды на свободной границе среды стремятся сократить свою поверхность. Поверхностное натяжение определяется коэффициентом поверхностного натяжения (σ), который для воды составляет 73 м Н/м.

Капиллярный подъем — это явление, при котором жидкость поднимается в узкой трубке (капилляре) против действия силы тяжести. Формула капиллярного подъема (h) выражается через радиус капилляра (r), угол смачивания (θ), коэффициент поверхностного натяжения (σ) и ускорение свободного падения (g):

h = (2σcosθ) / (ρgr)

где ρ — плотность жидкости.

В данной задаче нам не дан угол смачивания, поэтому предположим, что капилляр полностью смачивается (θ = 0°), что является наихудшим случаем.

Подставим известные значения в формулу и произведем вычисления:

h = (2 * 0,073 Н/м * cos 0°) / (1000 кг/м³ * 10 м/с²) = 0,00146 м или 1,46 мм.

Таким образом, капля воды, вытекающая из пипетки с внутренним диаметром 0,5 мм, поднимется на высоту 1,46 мм.

Совет: Для более лучшего понимания темы по поверхностному натяжению и капиллярному подъему, рекомендуется провести эксперименты с использованием различных жидкостей и капилляров разных размеров. Также полезно изучить различные приложения этой темы, такие как действие корней растений, работа водопроводных систем и т.д.

Ещё задача: Какова будет высота капиллярного подъема для воды, если значение угла смачивания равно 30° и радиус капилляра равен 0,2 мм? (Значения коэффициента поверхностного натяжения и ускорения свободного падения оставить без изменений).