Question

За допомогою скляної трубки діаметром 2 мм відміряли 100 крапель спирту, маса яких 1,3 г. За отриманими вимірами визначте коефіцієнт поверхневого натягу спирту.

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

gm₀=σπd

σ = gm₀/πd

m₀= m/N

σ = gm/πdN

σ = 9.81*1.3*10⁻³/(3.14*2*10⁻³*100) = 2.0307*10⁻² H/м ≈ 0,2 мН/м

Answer 2

Для визначення коефіцієнта поверхневого натягу спирту за допомогою скляної трубки діаметром 2 мм і 100 крапель спирту, маса яких дорівнює 1,3 г, вам знадобиться використовувати явище капілярності і одне з рівнянь, пов'язаних з ним:

\[h = \frac{{2T\cos\theta}}{{\rho g r}},\]

де: - \(h\) - висота підняття рідини в капілярі (в даному випадку, висота підняття спирту в трубці), - \(T\) - коефіцієнт поверхневого натягу, - \(\theta\) - кут змочування (кут між поверхнею рідини і трубкою), - \(\rho\) - густина рідини (спирту), - \(g\) - прискорення вільного падіння, - \(r\) - радіус трубки.

Ми знаємо, що діаметр трубки \(d = 2\) мм, отже, радіус трубки \(r = \frac{d}{2} = 1\) мм = \(0.001\) м.

Також відомо, що маса 100 крапель спирту дорівнює 1,3 г, тобто маса однієї краплі спирту \(m\) дорівнює:

\[m = \frac{1.3\text{ г}}{100\text{ крапель}} = 0.013\text{ г} = 0.013\text{ мг} = 0.000013\text{ кг}.\]

Площа поперечного перерізу однієї краплі може бути знайдена, якщо ми припустимо, що крапля має сферичну форму:

\[A = \pi r^2,\]

де \(r\) - радіус краплі, який можна знайти, знаючи об'єм однієї краплі \(V\):

\[V = \frac{m}{\rho}.\]

Отже,

\[r = \sqrt{\frac{V}{\pi}}.\]

Після цього ми можемо використовувати рівняння капілярності для визначення висоти підняття спирту в трубці:

\[h = \frac{{2T\cos\theta}}{{\rho g r}}.\]

Знаючи значення густина спирту \(\rho\), прискорення вільного падіння \(g\), висоту підняття \(h\), радіус трубки \(r\), та підставивши їх в рівняння, можна визначити коефіцієнт поверхневого натягу \(T\).

Проте, для розрахунків потрібно знати значення кута змочування \(\theta\). Якщо ви не маєте цього значення, то розрахунок коефіцієнта поверхневого натягу стане неможливим.

Отже, для визначення коефіцієнта поверхневого натягу потрібно мати інформацію про кут змочування або провести відповідні вимірювання, які дозволять визначити цей кут.