Яке рідини буде підніматися вище в однакових капілярних трубках: вода чи молоко? Припускаючи, що густини молока і води

Для розуміння цієї задачі нам потрібно розглянути явище капіллярності та врахувати фізичні властивості води і молока.

Капілярність - це властивість рідини підніматися або спускатися у капілярних трубках, через явище поверхневого натягу. Вона залежить від властивостей рідини, таких як густина та коефіцієнт поверхневого натягу.

Коефіцієнт поверхневого натягу - це міра того, наскільки рідина здатна протистояти розтягувальним зусиллям на її поверхні. Чим більший цей коефіцієнт, тим вище рідина підніматиметься в капілярних трубках.

Дано, що коефіцієнт поверхневого натягу молока дорівнює 46 мН/м, а густини молока і води майже однакові.

За позначенням, яке використовується в фізиці, для висоти підняття рідини в капілярній трубці використовується формула:

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

де:
- \(h\) - висота підняття рідини,
- \(T\) - коефіцієнт поверхневого натягу,
- \(r\) - радіус капілярної трубки,
- \(\rho\) - густина рідини,
- \(g\) - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²).

Отже, для порівняння підняття води та молока в капілярних трубках, нам потрібно порівняти значення висот, які ми отримаємо для обох рідин.

Для води:
\[h_1 = \frac{{2 \cdot 0.0729 \ N/m}}{{r \cdot 1000 \ kg/m³ \cdot 9.8 \ m/s²}}\]

Для молока:
\[h_2 = \frac{{2 \cdot 0.046 \ N/m}}{{r \cdot 1000 \ kg/m³ \cdot 9.8 \ m/s²}}\]

Якщо ми порівняємо значення \(h_1\) та \(h_2\), то знайдемо, що висота підняття молока буде меншою, оскільки його коефіцієнт поверхневого натягу менший.

Значить, вода буде підніматися вище в однакових капілярних трубках порівняно з молоком.