Вода в капиллярной трубке поднялась на 27,2 мм. На сколько миллиметров опустится ртуть в той же трубке? Коэффициент поверхностного натяжения воды 0,07 Н/м, ртути 0,56 Н/м. Плотность ртути 13600 кг/м3. Вода полностью смачивает трубку, а ртуть — полностью не смачивает.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения насколько опустится ртуть в капиллярной трубке, воспользуемся формулой Пуассона:

h = 2(σ_ртуть - σ_вода)cosθ/ρгR,

где h - изменение высоты жидкости в капилляре
σ_ртуть и σ_вода - коэффициенты поверхностного натяжения ртути и воды соответственно
θ - контактный угол между жидкостью и стенкой капилляра
ρ - плотность жидкости
g - ускорение свободного падения
R - радиус капилляра.

Для ртути
h = 2(0,56 - 0,07)cos0/136009,81R
h = 0,98*R.

Для воды
27,2 = 20,07cos180/10009,81R
R = 0,0272/0,00276
R = 9,86 мм.

Теперь подставляем R в формулу для ртути
h = 0,98*9,86
h = 9,66 мм.

Таким образом, ртуть опустится на 9,66 мм в той же капиллярной трубке.