Каково поверхностное натяжение воды, определенное через метод капиллярного поднятия, если при температуре 298 К вода

Для определения поверхностного натяжения воды через метод капиллярного поднятия, мы можем использовать формулу:

\[T = \frac{{2 \cdot h \cdot \rho \cdot g}}{{d \cdot r}}\]

где:
\(T\) - поверхностное натяжение воды,
\(h\) - высота поднятия воды в капилляре,
\(\rho\) - плотность воды,
\(g\) - ускорение свободного падения,
\(d\) - диаметр капилляра.

Для начала, посчитаем массу ртути, которая заполняет капилляр под давлением 6 длин ртути. Зная плотность ртути (\(13.54 \, г/см^3\)), длину столбика ртути (\(8.04 \, см\)) и её массу (\(0.565 \, г\)), мы можем воспользоваться формулой:

\[m = \rho \cdot V\]

где \(m\) - масса, \(V\) - объём.

Объём ртути найдём, умножив её плотность на долю объёма капилляра, занимаемую ртутью. Поскольку давление равно 6 длин ртути, площадь поверхности в контакте с ртутью будет равна:

\[S = \pi \cdot d \cdot h\]

где \(S\) - площадь, \(d\) - диаметр капилляра, \(h\) - высота поднятия воды в капилляре.

Объём можно выразить через площадь и длину столбика:

\[V = S \cdot L\]

где \(L\) - длина столбика ртути.

Следовательно, масса ртути равна:

\[m = \rho \cdot S \cdot L\]

Теперь, найдя массу ртути, мы сможем вычислить поверхностное натяжение воды, воспользовавшись первой формулой.

Подставляя найденные значения в формулу, получаем:

\[T = \frac{{2 \cdot h \cdot \rho \cdot g}}{{d \cdot r}}\]

\[T = \frac{{2 \cdot 35.3 \, \text{мм} \cdot 0.997 \, г/см^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2}}{{8.04 \, \text{см} \cdot \left(6 \cdot 8.04 \, \text{см}^2 \cdot 13.54 \, \text{г/см}^3\right)}}\]

Теперь останется только произвести вычисления и получить окончательный ответ.