Question

Визначити внутрішній діаметр скляного капіляра , якщо вода у ньому піднялася на 1 м

Answer 1

Для визначення внутрішнього діаметра скляного капіляра можна використати рівняння для висоти рідини в капілярі:

h = (2T cosθ)/(ρgr)

де

h - висота підйому рідини

T - поверхневий натяг рідини

θ - кут контакту рідини зі стінкою капіляра

ρ - густина рідини

g - прискорення під дією сили тяжіння

r - радіус капіляра

Для води в скляному капілярі поверхневий натяг становить приблизно 0,0728 Н/м, густина - приблизно 1000 кг/м³, кут контакту близький до 0° (оскільки вода змочує скло), а g - приблизно 9,81 м/с². Підставивши ці значення та розв'язавши рівняння для r, отримаємо

r = (2T cosθ)/(ρgh) = (2 * 0,0728 Н/м * cos 0°)/(1000 кг/м³ * 9,81 м/с² * 1 м) = 7,44 × 10^-6 м

Оскільки діаметр вдвічі більший за радіус, то внутрішній діаметр капіляра дорівнює

d = 2r = 2 * 7,44 × 10^-6 м = 1,49 × 10^-5 м або приблизно 14,9 мкм.

Answer 2

Для визначення внутрішнього діаметра скляного капіляра, за якого вода піднялася на 1 м, можна скористатися законом Капілярності, який описує залежність підйому рідини в капілярі від радіусу капіляра та кута змочування.

Закон Капілярності має наступний вигляд:

h = (2 * γ * cosθ) / (ρ * g * r),

де: h - висота підняття рідини в капілярі (у даному випадку 1 м), γ - поверхневий натяг рідини, θ - кут змочування між рідиною і капіляром, ρ - густина рідини, g - прискорення вільного падіння, r - радіус капіляра (що потрібно визначити).

Виходячи з цього рівняння, для визначення r, можна перетворити його:

r = (2 * γ * cosθ) / (ρ * g * h).

Однак, для вирішення задачі потрібно мати значення поверхневого натягу (γ), кута змочування (θ), густини води (ρ) та прискорення вільного падіння (g).

Загалом, без цих даних або додаткової інформації, неможливо точно визначити внутрішній діаметр скляного капіляра.