Дано:
ρ= 910 кг/м³
V=4 см³ = 4*10⁻⁶ м³
N=304
d=1,2 мм = 1,2*10⁻³ м
Знайти: σ-?
Розв'язання:
Спочатку знайдемо об'єм однієї краплі:
V₀=V/N=4*10⁻⁶/304 ≈0,01316*10⁻⁶ м³ = 1,316*10⁻⁸ м³
Fп.н.=σl, l=πd
⇒ Fп.н.=σπd;
Fтяж=mg, m=ρV₀
⇒ Fтяж=ρV₀g;
Сила тяжіння та сила поверхневого натягу однієї краплі взаємокомпенсуються, тому вони рівні.
σπd=ρV₀g
σ=ρV₀g/πd
σ = 910*1,316*10⁻⁸*10 / 3,14*1,2*10⁻³ ≈ 317,8 *10⁻⁴ ≈31,78 мН/м
Відповідь: 31,78 мН/м
Теплопрово́дность материальных тел проводить энергию (теплоту) от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела путём хаотического движения частиц тела (атомов, молекул, электронов и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.
Различают стационарный и нестационарный процессы теплопроводности в твердом теле. Стационарный процесс характеризуется неизменными во времени параметрами процесса. Такой процесс утанавливается при длительном поддержании температур теплообменивающихся сред на одном и том же уровне. Нестационарный процесс представляет собой неустановившийся тепловой процесс в телах и средах, характеризуемый изменением температуры в пространстве и во времени.
Теплопроводностью называется также количественная характеристика тела проводить тепло. В сравнении тепловых цепей с электрическими это аналог проводимости.
Количественно вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности. Эта характеристика равна количеству теплоты, проходящему через однородный образец материала единичной длины и единичной площади за единицу времени при единичной разнице температур (1 К). В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K).
Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием гипотетического теплорода от одного тела к другому. Однако с развитием молекулярно-кинетической теории явление теплопроводности получило своё объяснение на основе взаимодействия частиц вещества. Молекулы в более нагретых частях тела движутся быстрее и передают энергию посредством столкновений медленным частицам в более холодных частях тела.
В момент отрыва капли от трубки сила тяжести, действующая на каплю масла уравновешена силой поверхностного натяжения масла.
Сила тяжести равна:
F=m⋅g, m=ρ⋅V1, V1=VN, F=VN⋅ρ⋅g
Форма капли – сфера.
Сила поверхностного натяжения масла определяется по формуле:
F=π⋅d⋅σ
σ - коэффициент поверхностного натяжения масла.
Так как сила возникает вдоль границы поверхностного слоя, каковым является окружность трубочки (пипетки).
Подставляем и определяем коэффициент поверхностного натяжения масла.
F=π⋅d⋅σ, VN⋅ρ⋅g ⋅ρ⋅g =π⋅d⋅σ, σ=V/N ⋅ ρ⋅g/π⋅d
σ=V ⋅ρ⋅g/π⋅d⋅N
σ= 4•10^-6 • 0.91 • 10^3 • 10/ 3.14 • 1,2 • 10^3 • 304= 3,1777•10^3
ответ: 3,2 • 10^3 Н/м