Яка висота підйому води у скляній капілярній трубці з внутрішнім діаметром 1,4 мм при температурі 20 градусів Цельсія, де змочування вважається повним?
Muravey_6706
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу Капиллярности:
\[h = \frac{{2T}}{{rg}}\cos\theta\]
Где:
\(h\) - высота подъема жидкости,
\(T\) - коэффициент поверхностного натяжения жидкости,
\(r\) - радиус капиллярной трубки,
\(g\) - ускорение свободного падения,
\(\theta\) - угол смачивания.
В нашем случае, поскольку змачивание считается полным, угол смачивания составляет 0 градусов, то есть \(\cos\theta = 1\).
Нам дан внутренний диаметр капиллярной трубки, который составляет 1,4 мм. Чтобы получить радиус \(r\), необходимо разделить диаметр на 2:
\[r = \frac{{1,4 \, \text{мм}}}{{2}} = 0,7 \, \text{мм} = 0,0007 \, \text{м}\]
Также, нам дана температура, которая равна 20 градусам Цельсия. Необходимо преобразовать ее в Кельвины, так как температура должна быть выражена в абсолютных единицах:
\[T = 20 + 273 = 293 \, \text{К}\]
Ускорение свободного падения \(g\) составляет примерно 9,8 \(\text{м/с}^2\).
Теперь, подставив известные значения в формулу Капиллярности, мы можем рассчитать высоту подъема жидкости:
\[h = \frac{{2 \cdot 293}}{{0,0007 \cdot 9,8}} \cdot 1 = 8408,16 \, \text{м}\]
Таким образом, высота подъема воды в капиллярной трубке с внутренним диаметром 1,4 мм при полном смачивании и температуре 20 градусов Цельсия составляет 8408,16 метров.
\[h = \frac{{2T}}{{rg}}\cos\theta\]
Где:
\(h\) - высота подъема жидкости,
\(T\) - коэффициент поверхностного натяжения жидкости,
\(r\) - радиус капиллярной трубки,
\(g\) - ускорение свободного падения,
\(\theta\) - угол смачивания.
В нашем случае, поскольку змачивание считается полным, угол смачивания составляет 0 градусов, то есть \(\cos\theta = 1\).
Нам дан внутренний диаметр капиллярной трубки, который составляет 1,4 мм. Чтобы получить радиус \(r\), необходимо разделить диаметр на 2:
\[r = \frac{{1,4 \, \text{мм}}}{{2}} = 0,7 \, \text{мм} = 0,0007 \, \text{м}\]
Также, нам дана температура, которая равна 20 градусам Цельсия. Необходимо преобразовать ее в Кельвины, так как температура должна быть выражена в абсолютных единицах:
\[T = 20 + 273 = 293 \, \text{К}\]
Ускорение свободного падения \(g\) составляет примерно 9,8 \(\text{м/с}^2\).
Теперь, подставив известные значения в формулу Капиллярности, мы можем рассчитать высоту подъема жидкости:
\[h = \frac{{2 \cdot 293}}{{0,0007 \cdot 9,8}} \cdot 1 = 8408,16 \, \text{м}\]
Таким образом, высота подъема воды в капиллярной трубке с внутренним диаметром 1,4 мм при полном смачивании и температуре 20 градусов Цельсия составляет 8408,16 метров.
Знаешь ответ?