При измерении коэффициента поверхностного натяжения спирта воспользовались бюреткой с диаметром отверстия 1,6 мм, закрепленной в вертикальном положении. Было отсчитано 100 капель общей массой 1,02 г. Вычислить значение коэффициента поверхностного натяжения спирта. Диаметр шейки капли принять равным диаметру канала трубки.
от

1 Ответ

Дано:  
Диаметр отверстия бюретки d = 1,6 мм = 0,0016 м  
Масса 100 капель спирта m = 1,02 г = 0,00102 кг

Найти:  
Значение коэффициента поверхностного натяжения спирта

Решение:  
Объем одной капли спирта можно рассчитать как объем цилиндра по формуле:  
V = π(d/2)^2h, где h - высота капли (в данном случае равна радиусу отверстия d/2)

V = π(0,0008 м)^2 * 0,0008 м ≈ 6,371 * 10^-10 м³

Общий объем 100 капель:  
V_total = 100 * 6,371 * 10^-10 м³ = 6,371 * 10^-8 м³

Количество вещества n = m / M, где М - молярная масса спирта

Плотность жидкости ρ = m / V_total

Коэффициент поверхностного натяжения:  
γ = 2ρgD / d, где D - высота столба жидкости

Для спирта можно принять, что на дне капель образуется полукруглый канал, и высота будет примерно равна радиусу отверстия: D = 0,0008 м

Подставляем значения:  
γ = 2 * (0,00102 кг / 6,371 * 10^-8 м³ * 9,81 м/c² * 0,0008 м) / 0,0016 м ≈ 0,0586 Н/м

Ответ:  
Значение коэффициента поверхностного натяжения спирта γ ≈ 0,0586 Н/м
от