Каков коэффициент поверхностного натяжения воды при температуре 70 градусов, если высота столбика воды в стеклянной капиллярной трубке диаметром 0.1 мм уменьшилась на 3.2 см вследствие нагревания?
Aleks
Чтобы найти коэффициент поверхностного натяжения воды при температуре 70 градусов, мы можем использовать формулу, связывающую изменение высоты столбика воды в стеклянной капиллярной трубке с изменением температуры:
\[ \Delta h = \frac{{2 \cdot T \cdot \gamma}}{{\rho \cdot g \cdot r}} \]
Где:
\(\Delta h\) - изменение высоты столбика воды,
\(T\) - изменение температуры,
\(\gamma\) - коэффициент поверхностного натяжения,
\(\rho\) - плотность воды,
\(g\) - ускорение свободного падения,
\(r\) - радиус капилляра.
Известные значения:
\(\Delta h = 3.2 \, \text{см} = 0.032 \, \text{м}\),
\(T = 70 \, \text{градусов}\),
\(r = 0.1 \, \text{мм} = 0.0001 \, \text{м}\),
\(\rho\) для воды примерно равно \(1000 \, \text{кг/м}^3\),
\(g\) принимаем равным \(9.8 \, \text{м/с}^2\).
Теперь подставим все известные значения в формулу и решим ее:
\[ 0.032 = \frac{{2 \cdot 70 \cdot \gamma}}{{1000 \cdot 9.8 \cdot 0.0001}} \]
Чтобы найти значение \(\gamma\), необходимо перейти к формуле:
\[ \gamma = \frac{{0.032 \cdot 1000 \cdot 9.8 \cdot 0.0001}}{{2 \cdot 70}} \]
Выполнив простые вычисления, получим:
\[ \gamma = 0.022 \, \text{Н/м} \]
Таким образом, коэффициент поверхностного натяжения воды при температуре 70 градусов равен \(0.022 \, \text{Н/м}\).
\[ \Delta h = \frac{{2 \cdot T \cdot \gamma}}{{\rho \cdot g \cdot r}} \]
Где:
\(\Delta h\) - изменение высоты столбика воды,
\(T\) - изменение температуры,
\(\gamma\) - коэффициент поверхностного натяжения,
\(\rho\) - плотность воды,
\(g\) - ускорение свободного падения,
\(r\) - радиус капилляра.
Известные значения:
\(\Delta h = 3.2 \, \text{см} = 0.032 \, \text{м}\),
\(T = 70 \, \text{градусов}\),
\(r = 0.1 \, \text{мм} = 0.0001 \, \text{м}\),
\(\rho\) для воды примерно равно \(1000 \, \text{кг/м}^3\),
\(g\) принимаем равным \(9.8 \, \text{м/с}^2\).
Теперь подставим все известные значения в формулу и решим ее:
\[ 0.032 = \frac{{2 \cdot 70 \cdot \gamma}}{{1000 \cdot 9.8 \cdot 0.0001}} \]
Чтобы найти значение \(\gamma\), необходимо перейти к формуле:
\[ \gamma = \frac{{0.032 \cdot 1000 \cdot 9.8 \cdot 0.0001}}{{2 \cdot 70}} \]
Выполнив простые вычисления, получим:
\[ \gamma = 0.022 \, \text{Н/м} \]
Таким образом, коэффициент поверхностного натяжения воды при температуре 70 градусов равен \(0.022 \, \text{Н/м}\).
Знаешь ответ?