【题】(1)在直径为1微米的玻璃细管中,水会升多高?
(2)哪种液体在这支玻璃管中升得最高?
(3)毛细管中,是冷水升得更高些,还是热水升得更高些?
【解】(1)根据伯利列定理,管中液体上升的高度与管的直径是成反比的。水在直径为0.001毫米的玻璃管中上升的高度是原来的1000倍,也就是15米(水在直径为1毫米的玻璃管中上升的高度为15毫米)。
(2)钾在直径为1毫米的玻璃管中会上升10厘米,当管道直径为1微米的时候,上升高度应该等于10(厘米)×1000=100(米),所以说,熔化后的钾(63℃时熔化)是毛细管中上升最高的液体。
(3)液体要想在毛细管中升得越高,它的表面拉力就需要越大,密度则需要越小。通过关系式可表示如下(其中h表示上升的高度,f表示表面拉力的大小,r表示管口半径,d表示表面液体密度):
h=2f/rd
表面拉力会随着温度的升高而迅速减少,而且相比液体密度d来说,它减少得还要明显得多。由此,高度随之也会降低:热的液体在毛细管中上升的高度要比冷的液体低一些。