В каком из стеклянных капилляров вода поднимается на наибольшую высоту, если следующее соотношение радиусов
Инструкция: Вопрос исследует, в каком из стеклянных капилляров вода поднимается на наибольшую высоту при условии, что угол смачивания равен 0° и следующее соотношение радиусов верно: r1 < r4 < r3 < r2.
Подъем воды в капилляре зависит от его радиуса и свойств воды. Угол смачивания, равный 0°, означает, что вода полностью смачивает стенки капилляра и не образует капли.
Сила адгезии между молекулами воды и стенками капилляра преобладает над силой коэрции между молекулами воды, что позволяет воде подниматься вверх в капилляре по закону Пуазейля. По этому закону высота подъема воды обратно пропорциональна радиусу капилляра.
Исходя из заданного соотношения радиусов (r1 < r4 < r3 < r2), вода поднимается на наибольшую высоту в капилляре с наибольшим радиусом r2. Таким образом, вода будет подниматься выше по мере увеличения радиуса капилляра.
Пример использования: При данном соотношении радиусов, вода поднимается на наибольшую высоту в капилляре с радиусом r2.
Совет: Чтобы лучше понять закон Пуазейля и подъем воды в капиллярах, рекомендуется изучить силы поверхностного натяжения и адгезии молекул вещества к стенкам капилляра.
Упражнение: Если у нас есть четыре капилляра с радиусами r1 = 0.5 см, r2 = 0.8 см, r3 = 1.2 см и r4 = 1.5 см, какая высота подъема воды будет в каждом из них?