Question

100 балів.Будь ласка!

Рідина в капілярі діаметром 1,5 мм опустилася на 1 см. Змочує чи ні рідина капіляр? Визначити густину рідини ,якщо її коефіцієнт поверхневого натягу становить 0,51 Н/м​

Answer 1

За законом Лапласа для капіляру з радіусом R і поверхневим натягом T:

ΔP = 2T/R

де ΔP - різниця тиску між поверхнею рідини в капілярі і поза ним.

Оскільки рідина опустилася на 1 см, то можна записати:

ΔP = ρgh,

де ρ - густина рідини, g - прискорення вільного падіння, h - висота, на яку опустилася рідина.

Тому ми можемо записати:

2T/R = ρgh

Розв'язуючи для густини рідини, маємо:

ρ = 2T/(gR)h

Діаметр капіляру дорівнює 1,5 мм, тому радіус дорівнює 0,75 мм або 0,00075 м.

Таким чином, густина рідини буде:

ρ = 2 x 0,51 H/м / (9,81 м/c² x 0,00075 м) x 0,01 м = 0,045 кг/м³

Отже, густина рідини становить 0,045 кг/м³. Щодо того, чи змочує рідина капіляр, то для відповіді на це питання необхідно знати, яка саме рідина застосовується. Загалом, якщо коефіцієнт поверхневого натягу рідини менший за поверхневий натяг матеріалу, з якого виготовлений капіляр, то рідина змочує капіляр.