Sbírka úloh z fyziky
pro základní a střední školy
tíhové zrychlení ... g = 10 m∙s-2
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
Molekulová fyzika a termika
Molekulová fyzika a termika Kapilára má vnější průměr 4 mm. Z kapiláry odkapalo 100 kapek vody o celkové hmotnosti 10 g. Z naměřených hodnot vypočítejte povrchové napětí vody ve styku se vzduchem.
Řešení:
d = 4 mm ⇒ r = 2 mm = 2 ∙ 10-3 m, N = 100, m = 10 g = 10-2 kg, σ = ? N∙m-1
Ze zadaných hodnot nejprve vypočteme hmotnost jedné kapky m1
Vodní kapka se oddělí od kapiláry v okamžiku, kdy povrchová síla F působící na kapku po vnějším obvodu kapiláry (označme jej l)dosáhne rovnováhy s přibývající tíhou kapky G.
Povrchová síla F je dána vztahem
Tíha kapky G je dána vztahem
Z rovnosti povrchové síly a tíhy
vyjádříme povrchové napětí kapaliny σ
Číselně
Odpověď:
Povrchové napětí vody ve styku se vzduchem vypočítané z výsledků měření
je 79,6 ∙ 10-3 N∙m-1.
