Якого діаметру капіляр має бути, щоб при піднятті гасу за температури 20°C у капілярній трубці висотою 20 мм, поверхневий натяг становив 24 мН/м?
Sverkayuschiy_Dzhinn_2303
Для решения задачи необходимо применить формулу Капиллярности. Выражение для связи радиуса капилляра \( r \), поверхностного натяжения \( \sigma \), угола смачивания \( \theta \), плотности жидкости \( \rho \), ускорения свободного падения \( g \) и высоты столба жидкости \( h \) принимает следующий вид:
\[ r = \frac{{2 \cdot \sigma \cdot \cos(\theta)}}{{\rho \cdot g \cdot h}} \]
В данной задаче нам известны поверхностный натяжение \( \sigma = 24 \) мН/м и высота столба жидкости \( h = 20 \) мм.
Угол смачивания \( \theta \), плотность жидкости \( \rho \) и ускорение свободного падения \( g \) предположим равными 0 радиан, 1000 кг/м^3 и 9,8 м/с^2 соответственно.
Подставим известные значения в формулу и произведем все необходимые вычисления:
\[ r = \frac{{2 \cdot 24 \cdot \cos(0)}}{{1000 \cdot 9,8 \cdot 0,02}} \approx 0,2447 \] м
Значит, для того чтобы при поднятии газа за температуры 20°C в капиллярной трубке высотой 20 мм поверхностный натяг составлял 24 мН/м, диаметр капилляра должен быть около 0,2447 м (или 244,7 мм).
\[ r = \frac{{2 \cdot \sigma \cdot \cos(\theta)}}{{\rho \cdot g \cdot h}} \]
В данной задаче нам известны поверхностный натяжение \( \sigma = 24 \) мН/м и высота столба жидкости \( h = 20 \) мм.
Угол смачивания \( \theta \), плотность жидкости \( \rho \) и ускорение свободного падения \( g \) предположим равными 0 радиан, 1000 кг/м^3 и 9,8 м/с^2 соответственно.
Подставим известные значения в формулу и произведем все необходимые вычисления:
\[ r = \frac{{2 \cdot 24 \cdot \cos(0)}}{{1000 \cdot 9,8 \cdot 0,02}} \approx 0,2447 \] м
Значит, для того чтобы при поднятии газа за температуры 20°C в капиллярной трубке высотой 20 мм поверхностный натяг составлял 24 мН/м, диаметр капилляра должен быть около 0,2447 м (или 244,7 мм).
Знаешь ответ?