Хiv. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение

1. Какую работу надо произвести, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром 14см?Чему равно избыточное давление внутри этого пузыря? Коэффициент поверхностного натяжения мыльной воды0,04Н/м.

2. Поверхностное натяжение на границе вода - масло можно принять равным 0,018 Н/м. Какую работу надо произвести, чтобы каплю масла с массой1граздробить внутри воды на капельки диаметром0,0002см? Плотность масла0,9г/см³.

3) Капиллярная трубка А (см.рис.) соединена резиновой трубкой Bс широкой трубкой С. Трубку С медленно поднимают вверх, причем вода в трубке А доходит до верхнего края, а затем выливается. Какова наибольшая разность уровней воды в трубках А и С, если трубки стеклянные и если наружный диаметр трубки А равен0,7мм. Краевой угол для случая смачивания воды предполагается равным60 градусов.
4) Капиллярная трубка А (см.рис.) соединена резиновой трубкой B с широкой трубкой С. Трубку С медленно поднимают вверх, причем ртуть в трубке А доходит до верхнего края, а затем выливается. Какова наибольшая разность уровней ртути в трубках А и С, если трубки стеклянные и если диаметр внутреннего канала трубки А равен 0,55мм. Краевой угол для ртути -138 градусов.

4. В спирт опущена на ничтожную глубину трубка с диаметром внутреннего канала 0,5мм. Каков вес вошедшего в нее спирта? Краевой угол для спирта - 75 градусов.

5. Две стеклянные трубки, внутренние диаметры которых 0,2и0,3мм, соединены внизу резиновой трубкой и заполнены водой. При каком условии (относительно давления) уровень воды в трубках одинаков? Краевой угол для воды -60 градусов.

6. Стеклянная капиллярная трубка, диаметр внутреннего канала которой 0,2мм, а длина20см, опускается в вертикальном положении в воду. Верхний конец трубки запаян. Какой отрезок трубки должен находиться под водой, чтобы уровень воды в капилляре и вне его был одинаков? Давление воздуха97кПа. Краевой угол для воды - 60 градусов.

7. Стеклянная капиллярная трубка, диаметр внутреннего канала которой 1,5мм, а длина20см, опускается в горизонтальном положении в воду так, что имевшийся в ней воздух полностью остается в ней. Какая будет длина столбика воздуха в трубке, когда она будет опущена на глубину10см?Давление воздуханормальное. Краевой угол для воды - 60 градусов.

8. Две пластинки шириной 10см, находящиеся на расстоянии0,01ммодна от другой, погружены нижними краями в воду. Какова сила притяжения между пластинками, если коэффициент поверхностного натяжения воды0,07Н/м? Краевой угол для воды - 60 градусов.

9. Капля ртути массой 5гразбивается на50одинаковых капель. Коэффициент поверхностного натяжения ртути0,465Н/м, ее плотность13600кг/м³. Чему равно изменение свободной энергии поверхностного слоя ртути?

10. Капиллярная трубка с внутренним радиусом 0,3ммнаполнена водой. Часть воды нависла внизу в виде капли, которую можно принять за часть сферы с радиусом3мм. Определить длину столбика воды в трубке, если коэффициент поверхностного натяжения воды0,07Н/м. Краевой угол для воды - 60 градусов.

11. На нижнем конце трубки диаметром 0,2смповисла шарообразная капля воды. Найти диаметр этой капли.

12. Найти массу воды, вошедшей в стеклянную трубку с диаметром канала 0,8мм, опущенную в воду на малую глубину. Считать смачивание полным. Краевой угол для случая смачивания предполагается равнымнулю.

13. Какую работу надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от 8см³до16см³. Считать процесс изотермическим. Коэффициент поверхностного натяжения мыльной воды0,04Н/м.

14. Какая энергия выделится при слиянии двух капель ртути диаметром 0,8мми1,2ммв одну каплю?

15. Глицерин поднялся в капиллярной трубке с диаметром канала 1ммна высоту20мм. Определить поверхностное натяжение глицерина. Краевой угол для глицерина - 30 градусов.

    Рамка ABCDс подвижной медной перекладинойKLзатянута мыльной пленкой (см. рис.). Каков должен быть диаметр перекладиныKL, чтобы она находилась в равновесии? Найти длину перекладины, если известно, что при перемещении перекладины на1смсовершается работа45мкДж (процесс изотермический). Коэффициент поверхностного натяжения мыльной воды0,04Н/м.

16. Каким должен быть внутренний диаметр капилляра, чтобы при полном смачивании вода в нем поднималась на 2см?Задачу решить, когда капилляр находится на Луне. Краевой угол для случая смачивания предполагается равнымнулю.

17. Прямоугольная проволочная рамка массой m=1г, стороны которой равны a=5смиb=10см, касается поверхности воды всеми своими сторонами. Какую вертикальную силу необходимо приложить, чтобы оторвать рамку от поверхности воды? Коэффициент поверхностного натяжения воды0,07Н/м.

18. Длинная, открытая с обоих концов тонкостенная капиллярная трубка радиусом 1ммрасположена вертикально. Какова максимально возможная высота столба воды, находящейся в трубке? Краевой угол для воды - 60 градусов.

19. Смачиваемый водой кубик массой 4гплавает на поверхности воды. Длина ребра кубика3см. На какой глубине находится нижняя грань кубика?

20. Оцените максимальный размер капель воды, которые могут висеть на потолке.

21. Радиусы колен открытой с двух сторон U- образной стеклянной трубки 1мми2мм. В трубку налита ртуть. К какому колену трубки следует присоединить откачивающий насос и какую разность давлений в коленах трубки он должен создать, чтобы уровни ртути в обоих коленах оказались одинаковыми? Краевой угол для ртути -138 градусов.

22. В длинном открытом с обеих сторон вертикальном капилляре находится столбик воды высотой 2см. Каков радиус кривизны нижнего мениска, если внутренний радиус капилляра0,5мм? Краевой угол для воды - 60 градусов.

23. Конец стеклянной капиллярной трубки радиусом 0,5ммопущен в воду на глубину2см. Какое избыточное давление необходимо создать в трубке, чтобы выдуть пузырек воздуха через ее нижний конец? Краевой угол для воды - 60 градусов.

24. Какую силу нужно приложить к горизонтальному алюминиевому кольцу высотой 10мм, внутренним диаметром50мми внешним диаметром52мм, чтобы оторвать его от поверхности воды?

25. Кольцо внутренним диаметром 25мми внешним диаметром26ммподвешено на пружине и соприкасается с поверхностью жидкости. Жесткость пружины9,8•10 ^-7Н/м. При опускании поверхности жидкости кольцо оторвалось от нее при растяжении пружины на5,3мм. Найти поверхностное натяжение жидкости.

26. На сколько нагреется капля ртути, полученная от слияния двух капель радиусом 1ммкаждая?

27. Найти разность уровней ртути в двух сообщающихся капиллярах, внутренние диаметры которых 1мми2мм. Краевой угол для ртути -138 градусов.

28. На поверхность воды положили жирную (полностью несмачиваемую водой) стальную иголку. Каков наибольший диаметр иголки, при котором она еще может держаться на воде?

13