Яку висоту води піднімається у скляній капілярній трубці з внутрішнім діаметром 1,4 мм при температурі 20 градусів

Суть вопроса: Капілярність

Пояснення: Капілярність - це явище, коли рідина піднімається або опускається в узкому труби, як-от капіляр. Висота, на яку рідина піднімається в капілярі, залежить від кількох факторів, таких як радіус трубки, поверхневе натягування та кут змочення.

Для вирішення задачі, ми можемо скористатися формулою:

h = (2T * cosθ) / (ρ * g * r)

де h - висота, T - поверхневе натягування, θ - кут змочення, ρ - густина рідини, g - прискорення вільного падіння, r - радіус трубки.

У даній задачі, ми маємо змочення, що є повним, тому кут змочення дорівнює 0 градусам. Для води при 20 градусів цельсія, поверхневе натягування T = 0,0728 Н/м, густина води ρ = 1000 кг/м³, прискорення вільного падіння g ≈ 9,8 м/с², а радіус трубки r = 0,7 мм = 0,0007 м.

Підставляємо ці значення в формулу та розв"язуємо для h:

h = (2 * 0,0728 * cos0) / (1000 * 9,8 * 0,0007) ≈ 0,020 м

Таким чином, вода підніметься на висоту близько 0,020 метрів у скляній капілярній трубці з внутрішнім діаметром 1,4 мм при температурі 20 градусів цельсія.

Приклад використання: Обчисліть висоту, на яку підніметься масло в капілярній трубці з внутрішнім діаметром 2 мм при температурі 25 градусів цельсія, припускаючи, що змочення є повним.

Рекомендації: Щоб краще зрозуміти капілярність, рекомендується вивчити поведінку рідини в капілярах різних розмірів та розглянути приклади її застосування в реальному житті, такі як підняття води через корінці рослин.

Вправа: Знайти висоту, на яку підніметься ртуть в скляній капілярній трубці з внутрішнім діаметром 1,2 мм при температурі 10 градусів цельсія, припускаючи, що змочення є повним.