Перейти к основному содержанию

ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА". Компенсаційний курс

3.3. Задачі для самостійної роботи

Поверхневі явища, капілярність

У текстах під діаметром трубки розуміється внутрішній діаметр, а діаметр шийки краплі при відриві приймається рівним діаметру отвору трубки.

Рівень А

3.29.	Вода (поверхневий натяг σ = 73 мН/м) у відкриій капілярній трубці піднялася на висоту 6,6 см. Визначити діаметр трубки. [0,46 мм]
3.30.	Оцінити максимальний радіус капілярів у стовбурі дерева на висоті 10 м над землею. Поверхневий натяг води 73 мН/м. [1,5 мкм]
3.31.	Визначити масу краплин мікстури з коефіцієнтом поверхневого натягу 20 мН/м, які створюються піпеткою з діаметром отвору 1 мм. [6,4 мг ]
3.32.	Обчислити коефіцієнт поверхневого натягу олії (густина 0,9 г/см³), якщоза допомогою піпетки з діаметром отвору 1,2 мм у її об'ємі 4 см³ нарахували 240 крапель. [≈40 мН/м]
3.33.	Визначити а): молекулярний тиск у крапельці ртуті діаметром 1,5 мкм (поверхневий натяг 470 мН/м) і б) надлишковий тиск повітря всередині мильного пухирця діаметра 3 мм (поверхневий натяг мильного розчину 45 мН/м). [а) 12,5 ат; б) 6·10^–4 ат (1ат = 100 кПа)]

Рівень Б

3.34.	На дні ставка утворився газовий пухирець діаметром 4 мкм. Визначити глибину ставка, якщо протягом спливання після відриву від дна до поверхні діаметр пухирця збільшився на 10%. Температура води по всій товщі однакова, атмосферний тиск 760 мм. рт. ст. [5 м]
3.35.	Запаяну з одного кінця капілярну трубку довжиною 11 см і діаметром 20 мкм, вертикально занурили в посудину з водою так, що рівні води в трубці та посудині зрівнялися. Атмосферний тиск нормальний. Визначити глибину занурення. [1,4 см ]

3.36.	Паралельні вертикальні скляні пластини нижніми краями торкаються поверхні води. Визначити висоту підйому води між пластинками при відстані між ними 0,5 мм.[3 см] ]
3.37.	Алюмінієве кільце радіусом 78 мм і масою 700 мг торкається поверхні мильної води (коефіцієнт поверхневого натягу 73 мН/м). Яким зусиллям можна відірвати кільце від розчину? [79 мН]
3.38.	Яку роботу необхідно виконати проти сил поверхневого натягу, аби вдвічі збільшити об’єм мильної бульбашки з початковим радіусом 1 см. Температура стала. [108 мкДж ]
3.39.	Укрита водою скляна пластинка внаслідок змочування "приклеїлась" до шибки. Вважаючи змочування повним, визначити, якою найменшою перпендикулярною до поверхні силою пластинку можна відірвати від шибки. Маса шару води між пластинкою та шибкою 100 мг, товщина 0,1 мм. [≈1,5 Н]