Визначити масу води, що піднялася в капілярній трубці радіусом 0.5 мм.

Ответ:

Для визначення маси води, що піднялася в капілярній трубці, потрібно знати висоту, на яку вона піднялася. Висоту можна визначити за формулою:

h = (2 * T * cosθ)/(ρ * g * r),

де T - поверхневе натягування рідини, θ - кут змочування, ρ - густина рідини, g - прискорення вільного падіння, r - радіус капілярної трубки.

Для води при кімнатній температурі поверхневе натягування T = 0.0728 Н/м, кут змочування залежить від матеріалу трубки і для скла становить близько 20°. Густина води ρ = 1000 кг/м³, прискорення вільного падіння g = 9.81 м/с².

Підставляючи дані до формули, отримаємо:

h = (2 * 0.0728 * cos20°)/(1000 * 9.81 * 0.0005 м) ≈ 0.149 м.

Маса води, яка піднялася в капілярній трубці, залежить від об'єму і густини рідини. Об'єм можна визначити за формулою для об'єму циліндра:

V = π * r² * h,

де r - радіус капілярної трубки, h - висота, на яку піднялася рідина.

Підставляючи дані, отримаємо:

V = π * (0.0005 м)² * 0.149 м ≈ 1.11 * 10^-8 м³.

Масу води можна визначити, помноживши об'єм на густину:

m = ρ * V = 1000 кг/м³ * 1.11 * 10^-8 м³ ≈ 1.11 * 10^-5 кг або 0.0111 г.

Отже, маса води, яку підняла капілярна трубка радіусом 0.5 мм, становить близько 0.0111 г.