На яку висоту підніметься бензол у капілярній трубці, внутрішній діаметр якої 1 мм? Змочування вважати повним. Густина бензолу 880 кг/м3,коефіцієнт поверхневого натягу 0,03 Н/м. Чому дорівнює робота сил поверхневого натягу?
Ответы
Ответ:
Висота, на яку підніметься рідина в капілярній трубці, визначається формулою:
h = (2Tcosθ)/(ρgr)
де T - коефіцієнт поверхневого натягу, θ - кут змочування, ρ - густина рідини, g - прискорення вільного падіння, r - радіус трубки.
В нашому випадку, густина бензолу дорівнює 880 кг/м³, коефіцієнт поверхневого натягу T = 0,03 Н/м, кут змочування вважаємо повним (θ = 0), прискорення вільного падіння g = 9,8 м/с², а радіус трубки r = 0,5 мм = 0,0005 м.
Підставляючи відомі значення в формулу, маємо:
h = (2 * 0.03 * cos0)/(880 * 9.8 * 0.0005) ≈ 0.000386 м
Отже, бензол підніметься в капілярній трубці на висоту приблизно 0.000386 м, що дорівнює 0.386 мм.
Робота сил поверхневого натягу визначається формулою:
W = T * ΔS
де T - коефіцієнт поверхневого натягу, ΔS - зміна площі поверхні.
У нашому випадку, зміна площі поверхні дорівнює площі круга радіусом r:
ΔS = πr²
Підставляючи відомі значення, маємо:
W = 0.03 Н/м * π * (0.0005 м)² ≈ 2.36 x 10^-8 Дж
Отже, робота сил поверхневого натягу дорівнює близько 2.36 x 10^-8 Дж.
Объяснение: