Поверхностное натяжение.Капиллярные явления.

251. Трубка имеет диаметр d₁=0,2 см. На нижнем конце трубки повисла капля воды, имеющая в момент отрыва вид шарика. Найти диаметр d₂ этой капли.

(4,4 мм)

252. Какую работу А нужно совершить, чтобы, выдувая мыльный пузырь, увеличить его диаметр от d₁=1 см до d₂=11 см? Считать процесс изотермическим.

(3 мкДж)

253. Две капли ртути радиусом r=1 мм каждая слились в одну большую каплю. Какая энергия Е выделится при этом слиянии? Считать процесс изотермическим.

(

254. Воздушный пузырек диаметром d=2 мкм находится в воде у самой ее поверхности. Определить плотность r воздуха в пузырьке, если воздух над поверхностью воды находится при нормальных условиях.

(3,2 кг/м³)

255. На сколько давление р воздуха внутри мыльного пузыря больше атмосферного давления p₀, если диаметр пузыря d=5 мм?

(62,5 Па)

256. Определить силу F, прижимающую друг к другу две стеклянные пластинки размерами 10 Х 10 см, расположенные параллельно друг другу, если расстояние l между пластинками равно 22 мкм, а пространство между ними заполнено водой. Считать мениск вогнутым с диаметром d, равным расстоянию между пластинками.

(73 Н)

257. Покровное стеклышко для микроскопа имеет вид круга диаметром d=16 мм. На него нанесли воду массой m=0,1 г и наложили другое такое же стеклышко; в результате оба стеклышка слиплись. С какой силой F, перпендикулярной поверхностям стеклышек, надо растягивать их, чтобы разъединить? Считать, что вода полностью смачивает стекло и поэтому меньший радиус r кривизны боковой поверхности водяного слоя равен половине расстояния d между стеклышками.

(58,2 мН)

258. Глицерин поднялся в капиллярной трубке на высоту h=20 мм. Определить коэффициент поверхностного натяжения s глицерина, если диаметр d канала трубки равен 1 мм.

(62 мН/м)

259. Диаметр d канала стеклянной трубки чашечного ртутного барометра равен 5 мм. Какую поправку Dp нужно вводить в отсчеты по этому барометру, чтобы получить верное значение атмосферного давления?

(399 Па)

260. Разность Dh уровней жидкости в коленах U-образной трубки равна 23 мм. Диаметры d₁ и d₂ каналов в коленах трубки равны соответственно 2 и 0,4 мм. Плотность r жидкости равна 0,8 г/см³. Определить поверхностное натяжение а жидкости.

(22,5 мН/м)

261. В жидкость нижними концами опущены две вертикальные капиллярные трубки с внутренними диаметрами d₁=0,05 см и d₂=0,1 см. Разность Dh уровней жидкости в трубках равна 11,6 мм. Плотность r жидкости равна 0,8 г/см³. Найти коэффициент поверхностного натяжение s жидкости.

(22,5 мН/м)

262. В воду опущена на очень малую глубину стеклянная трубка с диаметром d внутреннего канала, равным 1 мм. Найти массу m, вошедшей в трубку воды.

(23,1 мг)

263. Если радиус капилляров ксилемы(системы трубочек, по которым движуться питательные вещества внутри растений) составляет 0,0010 см, то на какую высоту может подняться в них вода под действием сил поверхностного натяжения? Считать смачивание в данном случае полным.

(1,5 м)

264. При определении силы поверхностного натяжения капельным методом число капель глицерина, вытекающего из капилляра, составляет n = 50. Общая масса глицерина m=1 г, а диаметр шейки капли в момент отрыва d=1 мм. Определить коэффициент поверхностного натяжения s глицерина.

(62 мН/м)

265. Определить радиус R капли спирта, вытекающей из узкой вертикальной трубки радиусом г = 1 мм. Считать, что в момент отрыва капля сферическая. Коэффициент поверхностного натяжения спирта s = 22 мН/м, а его плотность r = 0,8 г/см³.

(1,61 мм)

266. Считая процесс образования мыльного пузыря изотермическим, определить работу А, которую надо совершить, чтобы увеличить его диаметр от d₁ = 6 мм до d₂ = 60 мм. Коэффициент поверхностного натяжение мыльного раствора принять равным s = 40 мН/м.

(896мкДж)

267. Две капли воды радиусом г = 1 мм каждая слились в одну большую каплю. Считая процесс изотермическим, определить уменьшение поверхностной энергии при этом слиянии, если коэффициент поверхностного натяжение воды s = 73 мН/м.

(378 нДж)

268. Давление воздуха внутри мыльного пузыря на Dp = 200 Па больше атмосферного. Определить диаметр пузыря. Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора s = 40 мН/м.

(1,6 мм)

269. Воздушный пузырек диаметром d = 0,02 мм находится на глубине h = 25 см под поверхностью воды. Определить давление воздуха в этом пузырьке. Атмосферное давление принять нормальным. Коэффициент поверхностного натяжения воды s = 73 мН/м, а ее плотность r = 1 г/см³.

(118 кПа)

270. Ртуть массой 3 г помещена между двумя параллельными стеклянными пластинками. Определить силу, которую необходимо приложить, чтобы расплющить каплю до толщины d = 0,1 мм. Ртуть стекло полностью не смачивает. Плотность ртути r = 13,6 г/см³, а ее коэффициент поверхностного натяжения s = 0,5 Н/м.

(22 Н)

271. Вертикальный капилляр погружен в воду. Определить радиус кривизны мениска, если высота столба воды в трубке h = 20 мм. Плотность воды r = 1 г/см³, коэффициент поверхностного натяжения s = 73 мН/м.

(744мкм)

272. Капилляр внутренним радиусом 0,5 мм опущен в жидкость. Определить массу жидкости, поднявшейся в капилляре, если ее коэффициент поверхностного натяжения s равно 60 мН/м.

(1,92×10^{-5 кг)}

273. В капилляре диаметром d = 100 мкм вода поднимается на высоту h = 30 см. Определить коэффициент поверхностного натяжения s воды, если ее плотность r = 1 г/см³.

(73 мН/м)

274. Широкое колено U-образного манометра имеет диаметр d₁ = 2 мм, узкое - d₂= 1 мм. Определить разность Dh уровней ртути в обоих коленах, если коэффициент поверхностного натяжения ртути s = 0,5 Н/м, плотность ртути r= 13,6 г/см², а краевой угол q =138°.

(5,6 мм)

275. Капля ртути объемом V=22,5 мм² помещена между двумя расположенными горизонтально стеклянными пластинками. С какой силой нужно прижимать друг к другу пластинки, чтобы установить между ними зазор d=3,00 мкм. Несмачивание ртутью стекла считать полным. (2,5 кН)

ПриложениЯ

Основные физические постоянные

(округленные значения)

Таблица 2

Физическая постоянная	Обозначение и числовое значение, единица измерения
Число	3,14
Ускорение свободного падения на Земле
Число Авогадро
Универсальная газовая постоянная
Постоянная Больцмана
Объем одного моля идеального газа при нормальных условиях
Нормальные условия	,

Молярная масса некоторых газов

Таблица 3

Газ	Числовые значения	Газ	Числовые значения
Азот		Гелий
Водород		Кислород
Воздух		Углекислый газ

Критические параметры и поправки Ван-дер-Ваальса

Таблица 4

Газ	Критическая температура,	Критическое давление,	Поправки Ван-дер Ваальса
,	,
Азот		3,39	0,135	3,86
Кислород		5,08	0,136	3,16
Углекислый газ		7,38	0,361	4,28
Водяной пар		22,1	0,545	3,04
Хлор		7,71	0,650	5,62
Аргон		4,86	0.134	3,22

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: