Какова максимальная высота столбика, который способен удержать опущенный в жидкость капилляр и достигает высоты подъема

Суслик

13

Чтобы решить задачу, давайте разберемся с основными понятиями, связанными с капиллярным действием.

Капиллярное действие - это явление, при котором жидкость взаимодействует с твердым телом (как в нашем случае - капилляром) и поднимается или опускается над уровнем свободной поверхности жидкости. Капиллярное действие обусловлено силой поверхностного натяжения, которая проявляется в тонких трубках или канале, капилляре.

Высота подъема (или опускания) жидкости в капилляре зависит от таких факторов, как радиус капилляра, поверхностное натяжение жидкости и коэффициент поверхностного натяжения.

Математический закон, описывающий капиллярное действие, известен как формула Лапласа:

\[h = \frac{{2T\cos(\theta)}}{{\rho gr}}\]

Где:
- \(h\) - высота, на которую поднимается (или опускается) жидкость в капилляре
- \(T\) - коэффициент поверхностного натяжения жидкости
- \(\theta\) - контактный угол между жидкостью и капилляром
- \(\rho\) - плотность жидкости
- \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с² на поверхности Земли)
- \(r\) - радиус капилляра

Таким образом, чтобы найти максимальную высоту столбика, который способен удержать опущенный в жидкость капилляр, нам нужно знать только значения коэффициента поверхностного натяжения, контактного угла и радиуса капилляра.

С учетом этих данных мы можем применить формулу Лапласа, чтобы рассчитать максимальную высоту столбика.