Question

У капілярній трубці радіусом 1мм рідина піднялася на 1,2 см. Знайти коефіцієнт поверхневого натягу, якщо густина 1100кг/м³ ​

Answer 1

Відповідь:

0.0644 Н/м

Пояснення:

Коефіцієнт поверхневого натягу можна обчислити за формулою:

σ = (ρghR) / 2, де ρ - густина рідини, g - прискорення вільного падіння, h - висота підйому рідини в капілярі, R - радіус капілярної трубки.

Підставляючи дані у формулу, отримуємо:

σ = (1100 кг/м³ * 9.8 м/с² * 0.012 м * 0.001 м) / 2 = 0.0644 Н/м

Answer 2

Для знаходження коефіцієнта поверхневого натягу можна використовувати формулу для капілярного підняття рідини в капілярі, яка визначається рівнянням Юрі-Лапласа:

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

де:

• $h$ - висота підняття рідини в капілярі (1,2 см або 0,012 м),
• $T$ - коефіцієнт поверхневого натягу,
• $\theta$ - кут змочування між рідиною та поверхнею капіляра (ми припустимо, що кут змочування дорівнює 0 градусів, тобто рідина повністю змочує поверхню капіляра, або $\cos(\theta) = 1$),
• $r$ - радіус капілярної трубки (1 мм або 0,001 м),
• $\rho$ - густина рідини (1100 кг/м³),
• $g$ - прискорення вільного падіння (приблизно 9,81 м/с²).

Підставимо відомі значення у це рівняння і вирішимо його для $T$:

$0,012 = \dfrac{2T}{0,001 \cdot 1100 \cdot 9,81}.$

Тепер можемо знайти коефіцієнт поверхневого натягу $T$:

$T = 0,012 \cdot 0,001 \cdot 1100 \cdot 9,81 \cdot \dfrac{1}{2} = 64,584 \, \text{Н/м}.$

Отже, коефіцієнт поверхневого натягу рідини дорівнює близько 64,584 Н/м.