Какова высота подъёма жидкости в капилляре диаметром 0,5 мм, если коэффициент поверхностного натяжения составляет 0,05 Н/м, плотность жидкости равна 1000 кг/м3, а ускорение свободного падения равно 10 м/с2? Предоставьте ответ в миллиметрах.
Радужный_Мир
Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу равновесия поверхностных сил для капилляров:
\[ h = \frac{{2T}}{{r\rho g}} \]
где:
\( h \) - высота подъема жидкости в капилляре,
\( T \) - коэффициент поверхностного натяжения,
\( r \) - радиус капилляра,
\( \rho \) - плотность жидкости,
\( g \) - ускорение свободного падения.
Для начала, необходимо выразить радиус капилляра в метрах. Для этого нужно поделить его диаметр на 2:
\[ r = \frac{{0.5 \, \text{мм}}}{{2}} = 0.25 \, \text{мм} = 0.00025 \, \text{м} \]
Теперь, мы можем подставить все известные значения в формулу:
\[ h = \frac{{2 \cdot 0.05 \, \text{Н/м}}}{{0.00025 \, \text{м} \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 10 \, \text{м/с}^2}} \]
Сокращаем единицы измерения и производим вычисления:
\[ h = \frac{{0.1}}{{0.00025 \cdot 10000}} = \frac{{0.1}}{{2.5}} = 0.04 \, \text{м} \]
Теперь, для перевода высоты в миллиметры умножим полученное значение на 1000:
\[ h = 0.04 \, \text{м} \cdot 1000 = 40 \, \text{мм} \]
Таким образом, высота подъема жидкости в капилляре составляет 40 миллиметров.
\[ h = \frac{{2T}}{{r\rho g}} \]
где:
\( h \) - высота подъема жидкости в капилляре,
\( T \) - коэффициент поверхностного натяжения,
\( r \) - радиус капилляра,
\( \rho \) - плотность жидкости,
\( g \) - ускорение свободного падения.
Для начала, необходимо выразить радиус капилляра в метрах. Для этого нужно поделить его диаметр на 2:
\[ r = \frac{{0.5 \, \text{мм}}}{{2}} = 0.25 \, \text{мм} = 0.00025 \, \text{м} \]
Теперь, мы можем подставить все известные значения в формулу:
\[ h = \frac{{2 \cdot 0.05 \, \text{Н/м}}}{{0.00025 \, \text{м} \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 10 \, \text{м/с}^2}} \]
Сокращаем единицы измерения и производим вычисления:
\[ h = \frac{{0.1}}{{0.00025 \cdot 10000}} = \frac{{0.1}}{{2.5}} = 0.04 \, \text{м} \]
Теперь, для перевода высоты в миллиметры умножим полученное значение на 1000:
\[ h = 0.04 \, \text{м} \cdot 1000 = 40 \, \text{мм} \]
Таким образом, высота подъема жидкости в капилляре составляет 40 миллиметров.
Знаешь ответ?