Каков коэффициент поверхностного натяжения воды при 70 градусах, если известно, что при нагревании воды с 20 градусов до 70 градусов высота столбика воды в стеклянной капиллярной трубке диаметром 0,1 мм сократилась на 3,2 см?
Ответ на вопрос:
γ = (ρ * g * h) / (2 * r),
где γ — коэффициент поверхностного натяжения, ρ — плотность воды, g — ускорение свободного падения, h — изменение высоты столбика воды в капиллярной трубке и r — радиус капиллярной трубки.
Сначала нам нужно найти плотность воды при 20 градусах. Плотность воды изменяется с температурой. Таблица плотности воды при разных температурах может быть найдена в литературе или в интернете. Обычно при 20 градусах плотность воды составляет около 998 кг/м³.
Ускорение свободного падения, g, принимается равным 9,8 м/с².
Из условия задачи известно, что при нагревании воды из 20 градусов до 70 градусов высота столбика воды сократилась на 3,2 см, то есть h = 0,032 м.
Диаметр капиллярной трубки, r, дан в миллиметрах, поэтому мы должны перевести его в метры, разделив на 1000:
r = 0,1 мм = 0,1 / 1000 = 0,0001 м.
Теперь мы можем использовать все эти значения в формуле для нахождения коэффициента поверхностного натяжения, γ:
γ = (ρ * g * h) / (2 * r) = (998 кг/м³ * 9,8 м/с² * 0,032 м) / (2 * 0,0001 м) = 3149,7 Н/м.
Таким образом, коэффициент поверхностного натяжения воды при 70 градусах составляет около 3149,7 Н/м.