Question

Длинная, открытая с обеих сторон капиллярная трубка радиусом 1 мм расположена вертикально. Какая максимально возможная высота столба воды, находящейся в трубке?​

Answer 1

Ответ:

Так: h=2*сигма/p*g*R=2*73*10^-3/10^3*10*10^-3=14,6*10^-3м

Объяснение:

Answer 2

Максимальная высота столба жидкости в капиллярной трубке зависит от баланса между гравитационной силой и поверхностным натяжением жидкости в капилляре.

Формула для вычисления максимальной высоты столба жидкости в капилляре, известная как формула Лапласа, выглядит следующим образом:

$h = \dfrac{2T \cos(\theta)}{r\rho g}$

где:

• $h$ - максимальная высота столба жидкости,
• $T$ - поверхностное натяжение жидкости,
• $\theta$ - угол между поверхностью жидкости и капиллярной трубкой (контактный угол),
• $r$ - радиус капиллярной трубки,
• $\rho$ - плотность жидкости,
• $g$ - ускорение свободного падения.

Для воды при комнатной температуре поверхностное натяжение $T$ составляет около 0,0728 Н/м, а плотность $\rho$ примерно 1000 кг/м³. Ускорение свободного падения $g$ равно примерно 9,81 м/с².

Угол $\theta$ для воды в капиллярной трубке может быть различным в зависимости от материала трубки и условий эксперимента. Однако для большинства практических случаев можно принять угол $\theta$ близким к 0° (если вода влагоспособна к материалу трубки), что означает, что вода будет подниматься в трубке до максимальной высоты.

Подставляя известные значения в формулу, получим:

$h = \dfrac{2 \times 0.0728 \times \cos(0)}{0.001 \times 1000 \times 9.81} \approx 0.0148 \, \text{м}$

Таким образом, максимальная высота столба воды в данной капиллярной трубке составляет около 14.8 мм.