Question

Масса воды, поднявшейся в капилляре, равна 15 мг. Найдите диаметр капилляра.

Answer 1

Ответ:

ответ дан на фото. ...............

Answer 2

Для нахождения диаметра капилляра, основываясь на массе воды, поднявшейся в нем, мы можем использовать закон капиллярного поднятия. Этот закон гласит, что высота поднятия (h) жидкости в капилляре обратно пропорциональна радиусу капилляра (r) и прямо пропорциональна угловому коэффициенту поверхностного натяжения (σ) и угловому коэффициенту смачивания (θ):

h = (2σcosθ) / (rρg)

где:

• h - высота поднятия,
• σ - поверхностное натяжение жидкости,
• θ - угловой коэффициент смачивания,
• r - радиус капилляра,
• ρ - плотность жидкости,
• g - ускорение свободного падения.

Масса воды (m), поднявшейся в капилляре, может быть выражена через объем (V) и плотность (ρ) воды:

m = Vρ

Так как масса равна 15 мг (или 0.015 г), а плотность воды приближенно равна 1 г/см³, мы можем найти объем воды, поднявшейся в капилляре:

V = m / ρ V = 0.015 г / (1 г/см³) V = 0.015 см³

Теперь, зная объем воды, выразим радиус капилляра (r) из закона капиллярного поднятия:

h = (2σcosθ) / (rρg)

r = (2σcosθ) / (hρg)

Давайте предположим, что угловой коэффициент смачивания для воды в данном капилляре равен 0° (что означает, что вода полностью смачивает стенки капилляра) и используем стандартное значение поверхностного натяжения для воды при комнатной температуре, которое составляет приблизительно 72.8 мН/м (миллиньютонов на метр). Ускорение свободного падения (g) приблизительно равно 9.81 м/с².

r = (2 * 72.8 * 10^(-3) Н/м * cos(0°)) / (0.015 см³ * 1 г/см³ * 9.81 м/с²)

r = (2 * 72.8 * 10^(-3) Н/м) / (0.015 см³ * 1 г/см³ * 9.81 м/с²)

r = (0.1456 Н/м) / (0.14715 г*м/с²)

r ≈ 0.989 мм

Итак, диаметр капилляра примерно равен 1 миллиметру (мм).