Một lượng nước trong ống nhỏ giọt ở 200C chảy qua miệng ống tạo thành 48 giọt. Cùng lượng nước này ờ 40°C chảy qua miệng ống tạo thành 50 giọt. Cho biết hệ số căng bề mặt của nước ở 20°C là 72,5. 10-3 N/m. Bỏ qua sự dãn nở nhiệt của nước. Xác định hệ số căng bề mặt của nước ở 40°C, lấy g ≈ 9,8 m/s2.
Hướng dẫn trả lời:
Khi giọt nước rơi khỏi miệng ống nhỏ giọt thì trọng lượng P của nó bằng lực căng bề mặt Fc tác dụng lên giọt nước tại miệng ống :
P = Fc
Thay \(P = {{mg} \over n} = {{DVg} \over n}\) và Fc = σπd, với m và V là khối lượng và thể tích của khối nước trong ống nhỏ giọt, n là số giọt nước chảy ra khỏi miệng ống, d là đường kính miệng dưới của ống, D và σ là khối lượng riêng và hệ số căng bề mặt của nước, ta tìm được :
\(\sigma = {{{F_c}} \over {\pi d}} = {{DVg} \over {n\pi d}}\)
Với cùng thể tích V của nước trong ống, thì hệ số căng bề mặt của nước :
- Ở 20°C có số giọt nước n1 chảy khỏi miệng ống sẽ là : \({\sigma _1} = {{DVg} \over {{n_1}\pi d}}\)
- Ở 40°C có số giọt nước n2 chảy ra khỏi miệng ống sẽ là :\({\sigma _2} = {{DVg} \over {{n_2}\pi d}}\)
Từ đó suy ra : \({{{\sigma _2}} \over {{\sigma _1}}} = {{{n_1}} \over {{n_2}}} = > {\sigma _2} = {\sigma _1}{{{n_1}} \over {{n_2}}}\)
Thay số, ta tìm được : \({\sigma _2} = 72,{5.10^{ - 3}}.{{48} \over {50}} = 69,{6.10^{ - 3}}\left( {N/m} \right)\)
Sachbaitap.com
>> Học trực tuyến Lớp 10 tại Tuyensinh247.com, Cam kết giúp học sinh học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.
Bài viết liên quan
Các bài khác cùng chuyên mục