Які значення висоти капілярного піднімання води та опускання ртуті можна визначити у вертикальному скляному капілярі

Yarost

67

Для розрахунку значень висоти капілярного піднімання води і опускання ртуті в скляному капілярі можна використовувати формулу Лапласа. Ця формула визначає різницю між атмосферним тиском і тиском в капілярі, яка відповідає висоті стовпчика рідини.

\[ h = \frac{{2T}}{{r\rho g}} \]

де:
- \( h \) - висота стовпчика рідини (в даному випадку, вода або ртуть) в капілярі;
- \( T \) - поверхневе натягу рідини;
- \( r \) - радіус капіляру;
- \( \rho \) - густина рідини;
- \( g \) - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²).

Для висоти капілярного піднімання води:
\[ h_{water} = \frac{{2 \cdot T_{water}}}{{r_{capillary} \cdot \rho_{water} \cdot g}} \]
\[ h_{water} = \frac{{2 \cdot T_{water}}}{{0,2 \cdot 10^{-3} \, \text{м} \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2}} \]
\[ h_{water} \approx 0,102 \, \text{м} \]

Для висоти капілярного опускання ртуті:
\[ h_{mercury} = \frac{{2 \cdot T_{mercury}}}{{r_{capillary} \cdot \rho_{mercury} \cdot g}} \]
\[ h_{mercury} = \frac{{2 \cdot T_{mercury}}}{{0,2 \cdot 10^{-3} \, \text{м} \cdot 13600 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2}} \]
\[ h_{mercury} \approx 0,014 \, \text{м} \]

Таким чином, висота капілярного піднімання води становить приблизно 0,102 м, а висота капілярного опускання ртуті становить приблизно 0,014 м.