Question

Як підніметься у капілярі ртуть, якщо вода у такому ж скляному капілярі піднялась на 20 мм?

Answer 1

Відповідь: 10,3 мм

Пояснення:

Answer 2

Підняття ртуті у капілярі відбувається за допомогою явища капілярності. Висота, на яку піднімається рід у капілярі, залежить від кута змочування поверхні капілярного каналу рідиною та радіусу капіляру.

За умови, що вода піднялась на 20 мм, цю висоту ми можемо використати для визначення кута змочування води поверхнею капілярного каналу.

Якщо вода піднялась на 20 мм, це означає, що кут змочування поверхні капілярного каналу водою складає 0 градусів (поверхня повністю змочена).

Тепер для того, щоб визначити, на яку висоту підніметься ртуть у такому ж самому капілярі, потрібно знати кут змочування ртуті поверхнею капілярного каналу та радіус капіляру.

Кут змочування ртуті зазвичай дуже малий і для багатьох матеріалів становить близько 140-150 градусів.

Отже, якщо кут змочування ртуті становить, скажімо, 140 градусів, і радіус капіляру відомий, то можна обчислити, на яку висоту підніметься ртуть у капілярі за допомогою формули капілярності, відомої як рівняння Лапласа:

h = (2 * cosθ * σ) / (ρ * g * r),

де: h - висота, на яку піднімається ртуть у капілярі, θ - кут змочування ртуті поверхнею капіляру, σ - поверхневий натяг ртуті, ρ - густина ртуті, g - прискорення вільного падіння, r - радіус капіляру.

Значення величин σ, ρ, g та r потрібно знати для конкретного випадку.