Bài 37.7 trang 88 SBT Lý 10 : Một lượng nước trong ống nhỏ giọt ở 200C chảy qua miệng ống tạo thành...

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 F_c tác dụng lên giọt nước tại miệng ống :

P = F_c

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 {npi 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} ight))