Question

В капілярі діаметром 5 мм на рідину діє сила в 4 мН. Визначте поверхневий натяг рідини

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

d  = 5 мм = 5·10⁻³ м

F = 4 мН = 4·10⁻³ Н

________________

σ - ?

σ = F / (π·d)

σ = 4·10⁻³ / (3,14·5·10⁻³ ) =  4 / (3,14·5) ≈ 0,25 Н/м

Answer 2

Для визначення поверхневого натягу рідини використовується формула Лапласа:

$F = \sigma \cdot \frac{{2 \cdot \pi \cdot r}}{cos(\theta)}$

де:

• $F$ - сила, що діє на поверхню рідини (4 мН, або 4 * 10^(-3) Н),
• $\sigma$ - поверхневий натяг рідини,
• $r$ - радіус капіляра (половина діаметра, 5 мм / 2 = 2.5 мм = 2.5 * 10^(-3) м),
• $\theta$ - кут змочування.

Цей кут змочування залежить від природи поверхні, на якій розміщена рідина. Якщо рідина повністю змочує поверхню (контактний кут дорівнює 0°), тоді $cos(\theta) = 1$. Якщо ж рідина не змочує поверхню (контактний кут дорівнює 180°), тоді $cos(\theta) = -1$.

Звідси можемо отримати вираз для поверхневого натягу:

$\sigma = \frac{F \cdot cos(\theta)}{{2 \cdot \pi \cdot r}}$

Замість підставити відповідні значення, залежно від того, який кут змочування має місце в даному випадку. Зазвичай цю інформацію дається у завданні.