Вычислить диаметр капиллярной трубки, если вода поднимается на высоту 8 см.
Температура воды равна 293 К.
Если вам необходимо получить ответ на вопрос Вычислить диаметр капиллярной трубки, если вода поднимается на высоту 8 см?, относящийся
к уровню подготовки учащихся 10 — 11 классов, вы открыли нужную страницу.
В категории Физика вы также найдете ответы на похожие вопросы по
интересующей теме, с помощью автоматического «умного» поиска. Если после
ознакомления со всеми вариантами ответа у вас остались сомнения, или
полученная информация не полностью освещает тематику, создайте свой вопрос с
помощью кнопки, которая находится вверху страницы, или обсудите вопрос с
посетителями этой страницы.
Ответ:
Из формулы высоты подъема жидкости в капилляре
h=2*б / p*g*r. ( h -высота подъема=0,012м, б (сигма) — коэффициент поверхностного натяжения (воды) =73*10^(-3)H / м, p(po) -плотность жидкости ( воды) =10^3кг/куб. м, g -ускорение свободного падения=10м/c^2, r -радиус капилляра) выразим радиус капилляра
r=2*б / p*g*h.
r=2*73*10^(-3) / 10^3*10*0,012=1,22*10^(-3)м. ( 1,22мм)
D=2*r. ( D -диаметр) .
D=2*1,22=2,44мм.
Ответ:
Объяснение:
Дано:
h = 14 мм = 14·10⁻³ м
σ = 73·10⁻³ Н/м — коэффициент поверхностного натяжения воды
ρ = 1000 кг/м³ — плотность воды
___________________
d — ?
При полном смачивании высота поднятия жидкости:
h = 4·σ / (ρ·g·d)
Отсюда диаметр капиллярной трубки:
d = 4·σ / (ρ·g·h)
d = 4·73·10⁻³ / (1000·10·14·10⁻³ ) ≈ 0,002 м или 2 мм
Измерение поверхностного натяжения
Цель: измерить поверхностное натяжение жидкости.
Оборудование: капиллярная трубка; клин измерительный (металлическая игла); микрометр (штангенциркуль); линейка; стакан калориметра с дистиллированной водой; термометр для измерения температуры воздуха в кабинете.
Вывод расчётной формулы
Если поместить капиллярную трубку одним концом в полностью смачивающую её жидкость, налитую в широкий сосуд, то поверхность жидкости в трубке будет выше, чем в сосуде (рис. 230.1). Высоту подъёма жидкости в капиллярной трубке можно определить по формуле
где σ — поверхностное натяжение жидкости, ρ — её плотность, r — внутренний радиус капиллярной трубки, g — модуль ускорения свободного падения.
Таким образом, зная высоту подъёма жидкости известной плотности в капиллярной трубке известного радиуса, можно определить поверхностное натяжение этой жидкости:
или 
,
где D = 2r — внутренний диаметр капиллярной трубки.
При выполнении работы значение ускорения свободного падения примите равным g = 9,810 
.
Значения поверхностного натяжения σ воды на границе с воздухом и плотности ρ дистиллированной воды при различной температуре t и нормальном атмосферном давлении приведены в таблице.
| t, °С | σ, 10–3  |
ρ,  |
t, °С | σ, 10–3 |
ρ, |
| 10 | 74,20 | 999,700 | 18 | 73,05 | 998,595 |
| 11 | 74,07 | 999,605 | 19 | 72,89 | 998,405 |
| 12 | 73,92 | 999,498 | 20 | 72,75 | 998,203 |
| 13 | 73,78 | 999,377 | 21 | 72,60 | 997,992 |
| 14 | 73,64 | 999,244 | 22 | 72,44 | 997,770 |
| 15 | 73,48 | 999,099 | 23 | 72,28 | 997,538 |
| 16 | 73,34 | 998,943 | 24 | 72,12 | 997,296 |
| 17 | 73,20 | 998,774 | 25 | 71,96 | 997,044 |
Порядок выполнения работы
1. Измерьте температуру воздуха в кабинете. Запишите в таблицу значение плотности ρ воды, соответствующее данной температуре.
2. Измерьте внутренний диаметр D капиллярной трубки, используя клин измерительный (металлическую иглу) и микрометр (штангенциркуль).
Для измерения диаметра капиллярной трубки вдвиньте в неё клин до упора и пометьте границу соприкосновения клина и трубки (рис. 230.2). Считая диаметр клина на этой границе равным внутреннему диаметру трубки, измерьте его, используя микрометр.
3. Опустите капиллярную трубку в стакан с водой комнатной температуры. Наблюдайте подъём воды в капиллярной трубке. Через небольшой промежуток времени (примерно 1 мин), расположив капиллярную трубку так, чтобы она не касалась дна стакана, измерьте высоту h подъёма воды в трубке.
4. Вычислите поверхностное натяжение σ воды.
Результаты измерений и вычисления занесите в таблицу.
5. Вычислите относительную εσ и абсолютную Δσ погрешности косвенных измерений поверхностного натяжения воды
где ΔD = ΔиD + ΔоD, Δh = Δиh + Δоh;
Δσ = εσσ.
6. Запишите результаты измерений поверхностного натяжения воды в виде: σ = (σ ± Δσ) , εσ = %.
7. Сравните полученное и табличное значения поверхностного натяжения воды. Сделайте вывод.
Контрольные вопросы
1. Каков физический смысл поверхностного натяжения? В каких единицах СИ его измеряют?
2. Почему поверхностное натяжение зависит от рода жидкости?
3. Почему площадь свободной поверхности жидкости минимальна?
Суперзадание
Проанализируйте зависимость поверхностного натяжения данной жидкости от температуры, используя таблицу. Как будет изменяться высота подъёма жидкости в капиллярной трубке при изменении температуры жидкости?
2017-05-29
Капиллярная трубка холодильника
Капиллярная трубка — постоянное гидравлическое сопротивление, обеспечивающее перепад необходимый перепад давления для конденсации и кипения хладагента.
Капилляр представляется собой длинную медную (или латунную) трубку малого диаметра, соединяющую зоны высокого и низкого давления в холодильной системе. За счет сопротивления, создаваемого капиллярной трубкой давление перед ней будет высоким, давление за медной трубкой будет низким.
Основные параметры, определяющие характеристики капиллярной трубки — внутренний диаметр и длина. Чем меньше диаметр и чем больше длина капилляра, тем выше будет его сопротивление.
Диаметр капиллярной трубки
Согласно ГОСТ 2624–67 «Трубки капиллярные медные и латунные» капиллярные трубки могут изготавливаться с наружными диаметрами: 1,2 — 2,5 мм с шагом 0,1 мм, и с внутренними диаметрами 0,35 — 0,90 мм с шагом 0,05 мм. Выбор внутреннего диаметра трубки и толщины стенки зависит от конкретно модели холодильника.
Длина капиллярной трубки
В зависимости от модели холодильника, длина капилляра может варьироваться от 1 до 10 метров.
Соотношение диаметров и длин капиллярных трубок
При выборе капиллярной трубки необходимо учитывать соотношение диаметра и длины трубки, ведь именно эти величины влияют на сопротивление капилляра, которое, в свою очередь, определяет перепад давления между контуром высокого и контуром низкого давления.
Для подбора капиллярной трубки необходимо произвести расчет или воспользоваться таблицами для уже существующих холодильных агрегатов.
Рассмотрим рекомендуемые значения диаметров и длин капиллярных трубок холодильников популярных марок: Индезит, Аристон, Стинол.
Обозначение капиллярной трубки
В обозначении капиллярной трубки должны быть указаны следующие параметры:
- Способ изготовления
- Форма сечения
- Точность изготовления
- Состояние
- Размеры
- Длина
- Марка
- ГОСТ
Если какой-либо параметр не регламентируется, то вместо него ставится знак Х.
Пример обозначения капиллярной трубки
Обозначим трубку медную М2 тянутую, мягкую, круглого сечения, размером 1,5 мм х 0,5 мм, длиной 5000 мм.
Трубка ДРКХМ 1,5 х 0,5 х 5000 МД М2 ГОСТ 2624-77
Читайте также:
Все новости