Задачі для роботи в аудиторії. 1. Яку енергію необхідно витратити на утворення мильної бульбашки радіусом 6 см при сталій температурі?

1. Яку енергію необхідно витратити на утворення мильної бульбашки радіусом 6 см при сталій температурі? Коефіцієнт поверхневого натягу мильної плівки 0,04 Н/м. (3,6 мДж).

2. Яка кількість енергії поглинається при розбитті великої краплини води масою 2 г на маленькі краплини радіусом 10^{-5 см?} Коефіцієнт поверхневого натягу води 0,073 Н/м, її густина 1000 кг/м³. (4,38 Дж).

3. Дві краплини ртуті радіусом 1 мм кожна злились у одну велику краплину. Яка енергія вивільнюється при цьому злитті? Вважати, що процес ізотермічний. (1,1 мкДж).

4. Наскільки тиск повітря в середині мильного пузиря більший атмосферного тиску при нормальних умовах, якщо діаметр пузиря 5 мм? (62,5 Па).

5. У бензол опущений капіляр із внутрішнім діаметром 0,4 мм. Визначити масу бензолу, який увійшов у капіляр, якщо коефіцієнт поверхневого натягу бензолу становить 0,03 Н/м.

(3,9мг).

6. Вода тече по трубі, яка має різні перерізи і розмішена горизонтально. Швидкість води у широкій частині труби дорівнює

20 см/с. Визначити швидкість у вузькій частині труби, діаметр якої у півтора рази менший діаметра широкої частини. (0,45 м/с).

7. Вода тече по круглій гладенькій трубі діаметром 5 см з середньою швидкістю 10 см/с. Визначити число Рейнольдса Re для потоку води у трубі та вказати характер руху води. (0,45 м/с).

8. Посудина висотою 1,5 м заповнена повністю водою. На відстані 1 м від верхнього краю посудини утворився отвір малого діаметра у боковій стінці. На якій відстані від посудини падає на підлогу струмінь води? (1,4 м).

5.5. Задачі для самостійної роботи

1. Яку роботу треба виконати, щоб діаметр мильного пузиря збільшити від 1 до 11 см? Вважати, що процес ізотермічний. (З мДж).

2. При злитті дрібних водяних краплин однакового розміру в одну велику краплину радіусом 4 мм вивільнюється енергія 14 мДж. Визначити радіус малих краплин, вважаючи коефіцієнт поверхневого натягу води 0,073 Н/м. (4,2 мкм).

3. При пропусканні через піпетку 4 см³ олії отримали 304 краплі. Діаметр отвору піпетки становить 1,2 мм; густина олії дорівнює 900 кг/м³. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу олії. (0,03 Н/м).

4. Гліцерин піднявся у капілярній трубці на висоту 20 мм. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу гліцерину, якщо діаметр капіляра дорівнює 1 мм. (62 мН/м).

5. Яку роботу може виконати мильна плівка при зменшенні площі її поверхні на 1 см², якщо коефіцієнт поверхневого натягу мильної плівки 0,045 Н/м? (4,5×10^-6 Дж).

6. Наскільки нагріється крапля ртуті, що утворилася після злиття двох крапель ртуті радіусом 1 мм кожна, якщо питома теплоємність ртуті 0,14×10³ Дж/(кг×К)? (1,66×10^-4 К).

7. Під яким тиском перебуває пузирчик повітря радіусом 0,0006 мм безпосередньо під поверхнею води ( =0,073 Н/м) при нормальному атмосферному тиску, якщо температура води 20 °С? (1,256×10⁵Н/м).

8. Визначити тиск повітря в повітряному пузирі діаметром 0,01 ми, що знаходиться у воді при температурі 20°С ( =0,073 Н/м). (»1,6×10⁵ Н/м).

9. Визначити діаметр трубки, з якої рідина витікає краплями, якщо вага 100 крапель рідини виявилася рівною 0,023 Н ( =0,075 Н/м). (»10^{-3 м).}

10. Пропускаючи через піпетку з діаметром шийки 1,2 мм маслинову олію, одержують з 3 см³ олії 228 крапель. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу олії, якщо її густина 910 кг/м³. (0,0312 Н/м).

11. Наскільки знизиться вода в капілярі радіусом 0,1 мм при підвищенні її температури на 80 град, якщо з підвищенням температури на 1 град коефіцієнт поверхневого натягу води зменшується на 1,5×10^-4 Н/м? (2,45×10^{-2 м).}

12. Знайти різницю рівнів ртуті у двох сполучених капілярах діаметрами 1 і 2 мм. Незмочування вважати повним. (7,5 мм).

13. Внутрішній діаметр барометричної трубки дорівнює 0,75 см. Яку поправку слід внести, вимірюючи атмосферний тиск по висоті стовпа ртуті? (2 мм).

14. Рівень ртуті в посудині 0,03 мм. При якому найбільшому діаметрі отвору в дні посудини ртуть не буде витікати? (0,5 мм).

15. У дні скляної посудини з ртуттю зроблено отвір діаметром 0,5 мм. Яка найбільша кількість ртуті може бути в посудині, якщо площа її дна 30 см²? (1,22 кг).

16. Оцтова кислота у капілярній трубці піднімається на висоту 30 мм. На яку висоту піднімається ефір у капілярній трубці з удвічі більшим діаметром? Для оцтової кислоти і ефіру коефіцієнти поверхневого натягу становлять 0,028 Н/м і 0,017 Н/м, а густини дорівнюють 1050 кг/м³ та 710 кг/м³ відповідно. (13,5 мм).

17. Дві капілярні трубки різних діаметрів опускають спочатку в ефір, а потім у гас. Різниця висот підняття ефіру у капілярах становить 2,4 мм, гасу - 3 мм. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу гасу. Коефіцієнт поверхневого натягу ефіру становить 0,017 Н/м. Густина ефіру 710 кг/м³, а густина гасу дорівнює 800 кг/м³. (0,024 Н/м).

18. У дні скляної посудини площею 30 см² зроблено круглий отвір діаметром 0,5 мм. В посудину налили ртуть. Яка маса ртуті залишиться в посудині? (1,22 г).

19. 3 піпетки витікали однакової маси краплі води: спочатку при температурі 10 °С, а потім при температурі 63 °С. У першому випадку було 30 крапель, у другому - 34. Чому дорівнює відношення коефіцієнтів поверхневого натягу води при вказаних температурах (вважати, що густина води не залежить від її температури? (1,13).

20. Маса 100 крапель спирту, які витікають з капіляра, дорівнює 0,71 г. Визначити поверхневий натяг спирту, якщо діаметр шийки краплі у момент відриву дорівнює 1 мм. (22,2 мН/м).

21. В рідину опускають дві вертикальні капілярні трубки з внутрішніми діаметрами 0,05 см та 0,1 см. Різниця висот підняття рідини у капілярах становить 11,6 мм. Густина рідини дорівнює 0,8 г/см³. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу рідини. (22 мН/м).

22. У воду опущений капіляр із внутрішнім діаметром 1 мм. Визначити масу води, яка увійшла в капіляр. (23,1 мг).

23. На яку висоту підніметься вода між двома близькими і паралельними пластинами, якщо відстань між ними становить 0,2 мм? (7,3 см).

24. У широкій частині горизонтально розташованої труби, нафта тече зі швидкістю 2 м/с. Визначити швидкість нафти у вузенькій частині труби, якщо різниця тисків у широкій і вузькій частинах труби становить 6,65 кПа. (4,33 м/с).