Определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости, если в капилляре радиусом 0,2 мм жидкость поднялась на 3 см. Плотность жидкости 870 кг/м³.

Для нахождения коэффициента поверхностного натяжения жидкости в капилляре, можно использовать формулу для высоты подъема жидкости в капилляре:

где:

• $h$ — высота подъема жидкости (в метрах),

• $\gamma$ — коэффициент поверхностного натяжения (в Н/м),

• $\theta$ — угол смачивания (для идеальных условий принимаем равным 0, т.е. $\cos(\theta) = 1$),

• $r$ — радиус капилляра (в метрах),

• $\rho$ — плотность жидкости (в кг/м³),

• $g$ — ускорение свободного падения ($g = 9.8 \, м/с^2$).

Дано:

• Радиус капилляра $r = 0.2 \, мм = 0.2 \times 10^{-3} \, м$,

• Высота подъема жидкости $h = 3 \, см = 0.03 \, м$,

• Плотность жидкости $\rho = 870 \, кг/м^3$.

Предполагаем, что угол смачивания $\theta = 0^\circ$, поэтому $\cos(\theta) = 1$.

Подставляем данные в формулу и решаем относительно $\gamma$:

Выполнив вычисления, получаем:

Таким образом, коэффициент поверхностного натяжения жидкости составляет $\gamma \approx 0.0255 \, Н/м$.