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将毛细管插入水中,水温下降后,水柱的高度该如何变化?
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将毛细管插入水中,水温下降后,水柱的高度该如何变化?
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答案和解析
水在毛细管中上升高度H的计算公式：H=2σcosθ/(rρg)
式中：σ为液体表面张力,ρ为液体密度,g为重力加速度,r为毛细管半径,θ为液体对毛细管内壁的润湿角.
当水温下降,表面张力σ会增加,润湿角θ会减小,cosθ增加,所以分子会变大.而分母中,毛细管会因温度降低,半径r减小,重力加速度g不变,水密度会随温度降低有所增大,但这种情况可以忽略.分母减小.
所以H会增大,水柱高度会升高,其中主要的因素应该是：毛细管半径r减小,润湿角θ减小,cosθ增加.
式中：σ为液体表面张力,ρ为液体密度,g为重力加速度,r为毛细管半径,θ为液体对毛细管内壁的润湿角.
当水温下降,表面张力σ会增加,润湿角θ会减小,cosθ增加,所以分子会变大.而分母中,毛细管会因温度降低,半径r减小,重力加速度g不变,水密度会随温度降低有所增大,但这种情况可以忽略.分母减小.
所以H会增大,水柱高度会升高,其中主要的因素应该是：毛细管半径r减小,润湿角θ减小,cosθ增加.
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