Question

Яка маса краплі води за температури 20°С ,що витікає з піпетки з діаметром отвору 1.2 мм. якщо вважати що діаметр шийки краплі дорівнює діаметру отвору

Answer 1

Ответ:

нехай крапля має кулясту форму

тоді її об'єм - це V=πd²/4=3.14*0.12²/4=0.011304 cm³

m=p*V=1*0.011304=0.011304 г

Answer 2

Маса краплі води, що витікає з піпетки залежить від діаметру отвору і інших фізичних параметрів. Для розв'язання цієї задачі ми можемо використовувати закони фізики капілярності та динаміки рідин.

1. Закон капілярності допомагає визначити, як висока буде стовпчик рідини в піпетці під впливом капілярних сил. Формула для цього виглядає так:

\[h = \frac{2T\cos(\theta)}{rρg}\]

Де: - \(h\) - висота стовпчика рідини в піпетці. - \(T\) - коефіцієнт поверхневого натягу води. - \(\theta\) - кут змочування між водою та стінками піпетки (припускаємо, що цей кут дорівнює 0 градусів, оскільки вода легко змочує скло). - \(r\) - радіус отвору піпетки. - \(ρ\) - густина води. - \(g\) - прискорення вільного падіння.

2. Тепер, коли ми знаємо висоту стовпчика рідини в піпетці, ми можемо обчислити об'єм краплі води, яка витікає з піпетки. Об'єм можна обчислити за допомогою наступної формули:

\[V = \pi r^2 h\]

Де: - \(V\) - об'єм краплі води. - \(r\) - радіус отвору піпетки. - \(h\) - висота стовпчика рідини в піпетці (яку ми визначили попередньо).

3. Нарешті, масу краплі води можна знайти, помноживши об'єм на густину води:

\[m = Vρ\]

Де: - \(m\) - маса краплі води. - \(V\) - об'єм краплі води (за розрахунками). - \(ρ\) - густина води (приблизно 1000 кг/м³ при 20°C).

Тепер давайте підставимо значення і розрахуємо масу краплі:

1. Радіус отвору піпетки \(r = 1.2 мм = 0.0012 м\). 2. Густина води \(ρ = 1000 кг/м³\). 3. Прискорення вільного падіння \(g ≈ 9.81 м/с²\). 4. Кут змочування \(\theta = 0^\circ\). 5. Коефіцієнт поверхневого натягу води \(T\) для нашої задачі буде близько 0.0728 Н/м (це значення для поверхні води і скла).

Спочатку знайдемо висоту стовпчика рідини:

\[h = \frac{2 \cdot 0.0728 \cdot \cos(0^\circ)}{0.0012 \cdot 1000 \cdot 9.81} ≈ 0.0146 м\]

Тепер знайдемо об'єм краплі води:

\[V = π \cdot (0.0012 м)² \cdot 0.0146 м ≈ 6.5346 \cdot 10⁻⁸ м³\]

Наостанок знайдемо масу к