Чтобы определить высоту \( h \), на которую поднимается жидкость в капилляре, мы можем использовать уравнение для капиллярного подъёма:
\[ h = \frac{2 \gamma \cos \alpha}{\rho g R} \]
где:
- \( h \) — высота подъёма жидкости,
- \( \gamma \) — коэффициент поверхностного натяжения жидкости,
- \( \alpha \) — угол смачивания (в данном случае, для полностью смачиваемой жидкости \( \cos \alpha = 1 \)),
- \( \rho \) — плотность жидкости,
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9,81 \, \text{м/с}^2 \)),
- \( R \) — радиус капилляра.
Подставим известные значения в формулу:
- \( \gamma = 0,073 \, \text{Н/м} \),
- \( \rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 \),
- \( g = 9,81 \, \text{м/с}^2 \),
- \( R = 0,2 \, \text{мм} = 0,0002 \, \text{м} \).
Теперь подставим эти значения в уравнение:
\[ h = \frac{2 \cdot 0,073 \cdot 1}{1000 \cdot 9,81 \cdot 0,0002} \]
Выполним вычисления по порядку:
Сначала находим числитель: \[ 2 \cdot 0,073 = 0,146 \, \text{Н/m} \]
Затем, находим знаменатель: \[ 1000 \cdot 9,81 \cdot 0,0002 = 0,1962 \, \text{Н} \]
Теперь подставим значения: \[ h = \frac{0,146}{0,1962} \approx 0,743 \, \text{м} \]
Таким образом, высота подъёма жидкости в капилляре составляет приблизительно \( 0,743 \, \text{м} \).
