Question

На яку висоту підніметься вода в грунті через його пористість , якщо діаметр грунтових капілярів дорівнює 7,5*10-5 м, а вода повністю змочує грунт?

Answer 1

H=4*сигма/p*g*d=4*73*10^-3*10^-3/1000*10*7,5*10^-5=0,39 м

Answer 2

Для визначення висоти, на яку підніметься вода в грунті через його пористість за допомогою капілярних дій, можна скористатися формулою капілярного підйому в рівній капілярів:

h = (2 * σ * cosθ) / (ρ * g * r),

де: h - висота підйому води в капілярі (в метрах), σ - поверхневий натяг рідини (в ньютон на метр), θ - кут змочування між рідиною і грунтом (в радіанах), ρ - густина рідини (в кілограмах на метр кубічний), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,81 м/с² на Землі), r - радіус капіляру (в метрах).

За умовами задачі, вода повністю змочує грунт, що означає, що кут змочування, θ, буде 0°, тобто cosθ = 1. Також можна вважати, що поверхневий натяг води σ приблизно дорівнює 0,073 Н/м.

Таким чином, формула спроститься до:

h = (2 * 0,073) / (ρ * 9,81 * r).

Для води густина приблизно дорівнює 1000 кг/м³, а радіус капіляру, r, дано в задачі і дорівнює 7,5 * 10^(-5) метра.

Підставляючи значення, отримаємо:

h = (2 * 0,073) / (1000 * 9,81 * 7,5 * 10^(-5)) ≈ 19,74 метра.

Таким чином, вода підніметься в грунті на висоту приблизно 19,74 метра через його пористість, якщо діаметр грунтових капілярів дорівнює 7,5 * 10^(-5) метра і вода повністю змочує грунт.