Приклади розв’язування задач.

Задача 1. Яким має бути найбільший діаметр пор у гноті керогаза, щоб гас піднімався від дна керогаза до пальника на висоту ? Пори вважати однорідними циліндричними трубками. Густина гасу , коефіцієнт поверхневого натягу .

Дано: ; ;

-?

Розв’язання:

Висота підняття гасу по порах визначається за формулою: . Враховуючи, що , отримуємо: .

Після підстановки числових значень: .

Відповідь:

Задача 2. Під час пропускання через піпетку 4 см³ рідкої оливи здобуто 304 краплі. Діаметр отвору кінця піпетки 1,2 мм, густина оливи 0,9·10³ кг/м³. Знайти коефіцієнт поверхневого натягу оливи.

Дано: , , , .	Розв’язування Під час витікання рідини з піпетки перед відривом краплі утворюється «шийка», по якій і відбувається розрив поверхневої плівки. Вважаючи, що діаметр кінця піпетки дорівнює діаметру шийки , а сила тяжіння і сила поверхневого натягу зрівноважують одна одну, знаходимо: .

.

Силу тяжіння можна визначити, знаючи об’єм рідини, що витікає і кількість крапель :

,

де – маса рідини, що витікає; – її густина. Отже,

;

.

Відповідь: = 0,03 Н/м.

Дайте відповідь на запитання

1. Розкрийте фізичну сутність явищ змочування і незмочування.

2. Чому плями із жиру на одязі не вдається змити водою?

3. Що називають капілярністю?

4. Обґрунтуйте, в якому випадку рідина у капілярі піднімається, а в якому – опускається.

5. Виведіть формулу, за якою визначають висоту піднімання чи опускання рідини у капілярі.

6. Наведіть приклади врахування і використання капілярних явищ у повсякденному житті.

Вправа 7.

1. 50 г води повністю випарувалося із склянки за 5 діб. Скільки в середньому молекул вилітало з поверхні води за 1 с?

2. Тонке алюмінієве кільце радіусом 7,8 см і вагою 7·10^-2 Н дотикається до розчину мила (σ = 40·10^-3 Н/м). Яке зусилля потрібне для відривання кільця від розчину?

3. У капілярній трубці, радіус якої 0,5 мм, рідина піднялася на висоту 11 мм. Визначити густину цієї рідини, якщо її коефіцієнт поверхневого натягу становить 0,022 Н/м.

4. У двох капілярних трубках різного діаметра, занурених у воду, встановилася різниця рівнів 2,6 см. Коли ці самі трубки занурили в спирт, то різниця рівнів становили 1 см. Знаючи коефіцієнт поверхневого натягу води ( , визначити коефіцієнт поверхневого натягу спирту.

5. У рідину, що добре змочує скло, вертикально опущені дві скляні трубки: одна діаметром 1 мм, друга діаметром 1,55 мм. Рідина піднялась в одній трубці вище, ніж у другій на 5 мм. Визначити величину поверхневого натягу рідини, якщо її густина 800 кг/м³.

6. Під час витікання із бюреток однакових об’ємів рідини, густина якої ρ₁ = 1030 кг/м³ і = 0,073 Н/м, та рідини, густина якої ρ₂ = 800 кг/м³ утворилось = 25 крапель першої рідини і = 80 крапель другої. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу цієї рідини.