Открытая с обоих концов капиллярная трубка диаметром 0.2 мм опущена вертикально в воду. На какую высоту над уровнем жидкости в сосуде поднимается вода в капилляре?
Высота поднятия воды в капилляре определяется формулой Лапласа:
h = 2Tcosθ2Tcosθ2Tcosθ/ρgrρgrρgr
Где: h - высота поднятия воды в капилляре T - коэффициент поверхностного натяжения для воды при20°Cпримерно0.0728N/mпри 20°C примерно 0.0728 N/mпри20°Cпримерно0.0728N/m
θ - угол смачиваемости дляводыистеклапримерно0°для воды и стекла примерно 0°дляводыистеклапримерно0°
ρ - плотность воды при20°Cпримерно1000кг/м3при 20°C примерно 1000 кг/м³при20°Cпримерно1000кг/м3
g - ускорение свободного падения приблизительно9.81м/с2приблизительно 9.81 м/с²приблизительно9.81м/с2
r - радиус капилляра вданномслучае0.1ммили0.0001мв данном случае 0.1 мм или 0.0001 мвданномслучае0.1ммили0.0001м
Подставляя данные в формулу, получаем:
h = 2<em>0.0728</em>02<em>0.0728</em>02<em>0.0728</em>0/1000<em>9.81</em>0.00011000<em>9.81</em>0.00011000<em>9.81</em>0.0001 = 0
Таким образом, вода в капилляре не поднимется над уровнем жидкости в сосуде, так как угол смачиваемости для воды и стекла равен 0°.
Высота поднятия воды в капилляре определяется формулой Лапласа:
h = 2Tcosθ2Tcosθ2Tcosθ/ρgrρgrρgr
Где:
h - высота поднятия воды в капилляре
T - коэффициент поверхностного натяжения для воды при20°Cпримерно0.0728N/mпри 20°C примерно 0.0728 N/mпри20°Cпримерно0.0728N/m θ - угол смачиваемости дляводыистеклапримерно0°для воды и стекла примерно 0°дляводыистеклапримерно0° ρ - плотность воды при20°Cпримерно1000кг/м3при 20°C примерно 1000 кг/м³при20°Cпримерно1000кг/м3 g - ускорение свободного падения приблизительно9.81м/с2приблизительно 9.81 м/с²приблизительно9.81м/с2 r - радиус капилляра вданномслучае0.1ммили0.0001мв данном случае 0.1 мм или 0.0001 мвданномслучае0.1ммили0.0001м
Подставляя данные в формулу, получаем:
h = 2<em>0.0728</em>02<em>0.0728</em>02<em>0.0728</em>0/1000<em>9.81</em>0.00011000<em>9.81</em>0.00011000<em>9.81</em>0.0001 = 0
Таким образом, вода в капилляре не поднимется над уровнем жидкости в сосуде, так как угол смачиваемости для воды и стекла равен 0°.