Question

В открытом капилляре находится капля воды. при
вертикальном положении капилляра капля образует водяной столбик
длиной 2 см; 4 см. Внутренний диаметр капилляра 1 мм. определить радиус
кривизны верхнего и нижнего краев в каждом из этих случаев.
Смачивания считать полным.

Answer 1

Дано: d=1 мм = 1·10-3 мh = 2 см = 2·10-3 мh = 4 см = 4·10-3 мh = 2,98 см = 2,98·10-3 мρ = 1·103кг/м3α = 0,073R1 и R2 - ? Решение: При вертикальном положении капилляра верхний мениск вогнутый и давление, вызванное кривизной этого мениска, всегда направлено вверх и равно где R1— радиус кривизны верхнего мениска. При полном смачивании, где r — радиус капилляра. Гидростатическое давление столба  жидкости всегда на­правлено вниз и равно. Если p1 > р2, то результирующее давление, направленное вверх, заставляет нижний мениск быть во­гнутым. При этом давление р3, вызванное кривизной нижнего ме­ниска, направлено вниз и равно,где R2— радиус кри­визны нижнего мениска. В равновесии.Если р1< р2, то результирующее давление направлено вниз и нижний мениск будет выпуклым. При этом давление будет направлено уже вверх. В этом случае . Если p1 = р2, то нижний мениск будет плоским и р3 = 0. .Пользуясь числовыми данными, нетрудно получить: а) R1 = 0,5 мм, R2= -1,52 мм; б) R1 = 0,5 мм, R2 = 1,46 мм; в) R1 = 0,5 мм, R2 = ∞. Ответ: а) R1 = 0,5 мм, R2= -1,52 мм; б) R1 = 0,5 мм, R2 = 1,46 мм; в) R1 = 0,5 мм, R2 = ∞.