Вопрос:

2. На какую высоту опустится ртуть в капилляре радиусом 0.2 мм? Поверхностное натяжение ртути 0,472 Н/м, ее плотность 1,35 * 10^4 кг/м³.

Ответ:

Для решения задачи используем формулу высоты поднятия жидкости в капилляре:

$$h = \frac{2\sigma cos(\theta)}{\rho g r}$$

где:

  • $$h$$ - высота опускания ртути,
  • $$\sigma$$ - поверхностное натяжение ртути (0,472 Н/м),
  • $$\theta$$ - краевой угол (для ртути $$\approx 135^\circ$$, так как ртуть не смачивает стекло),
  • $$\rho$$ - плотность ртути (1,35 * 10^4 кг/м³),
  • $$g$$ - ускорение свободного падения (9,81 м/с²),
  • $$r$$ - радиус капилляра (0,2 мм = 0,2 * 10^-3 м).

Учитываем, что косинус угла 135 градусов отрицательный: $$cos(135^\circ) = -\frac{\sqrt{2}}{2} \approx -0.707$$

Подставляем значения в формулу:

$$h = \frac{2 \cdot 0.472 \cdot (-0.707)}{1.35 \cdot 10^4 \cdot 9.81 \cdot 0.2 \cdot 10^{-3}} = \frac{-0.667}{26.487} \approx -0.0252 \text{ м}$$

Так как высота получилась отрицательной, это означает, что ртуть опустится на эту высоту в капилляре.

Переведем в миллиметры:

$$h = -0.0252 \text{ м} = -25.2 \text{ мм}$$

Ответ: 25.2 мм

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие