Для решения этой задачи воспользуемся формулой для вычисления разности давлений в капиллярной трубке:
h = (2T * cos(θ)) / (ρ * g)
Где:
- h - высота подъема жидкости в трубке,
- T - коэффициент поверхностного натяжения,
- θ - угол между поверхностью жидкости и поверхностью трубки,
- ρ - плотность жидкости,
- g - ускорение свободного падения.
Для воды:
- hводы = 55 мм = 0.055 м
- Tводы = 0.072 Н/м
Для керосина:
- hкеросина = 26 мм = 0.026 м
- Tкеросина = ?
Плотность воды примерно равна плотности керосина, поэтому их можно считать равными. Угол контакта в данной задаче не указан, но предположим, что он не меняется. Поэтому можем использовать уравнение для воды:
0.055 = (2 * 0.072 * cos(θ)) / (ρ * g)
0.11 = (0.144 * cos(θ)) / (ρ * g)
ρ * g = (0.144 * cos(θ)) / 0.11
Теперь для керосина:
0.026 = (2 * Tкеросина * cos(θ)) / (ρ * g)
0.052 = (Tкеросина * cos(θ)) / (ρ * g)
Tкеросина = 0.052 * ρ * g = 0.052 * (0.144 * cos(θ)) / 0.11
Tкеросина = (0.052 * 0.144 * cos(θ)) / 0.11
Tкеросина = 0.0678 * cos(θ)
Таким образом, поверхностное натяжение керосина равно 0.0678 Н/м.