В капиллярной трубке, диаметр отверстия которой 0,6 мм, жидкость поднялась на высоту 4,25 см. Определите плотность жидкости, если её поверхностное натяжение 0,071Н/м
Ответы
Для решения этой задачи воспользуемся формулой Лапласа:
ΔP = 2T / r,
где ΔP - разность давлений между внутренней и наружной сторонами жидкости, T - поверхностное натяжение, r - радиус кривизны поверхности жидкости.
ΔP = ρgh,
где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота, на которую жидкость поднялась в капилляре.
Исходные данные:
d = 0.6 мм = 0.6 * 10^(-3) м,
h = 4.25 см = 4.25 * 10^(-2) м,
T = 0.071 Н/м.
Сначала найдем радиус кривизны поверхности жидкости:
r = d / 2 = 0.6 * 10^(-3) / 2 = 0.3 * 10^(-3) м.
Затем найдем разность давлений:
ΔP = 2T / r = 2 * 0.071 / (0.3 * 10^(-3)) = 2.37 * 10^(-1) Па.
И, наконец, найдем плотность жидкости:
ΔP = ρgh,
ρ = ΔP / (gh) = (2.37 * 10^(-1)) / (9.8 * 4.25 * 10^(-2)) = 0.568 кг/м^3.
Таким образом, плотность жидкости равна 0.568 кг/м^3.