Физика 7-10 классов. Задача №3

Какое количество энергии освобождается при слиянии мелких водяных капель радиусом мм в одну каплю радиусом 2 мм?

Решение задачи №3.

Дано :

r = 2·10 ^{-3 мм} = 2·10 ^{-6 м} ; R = 2 мм = 2·10 ^{-3 м} .

W – ?

Решение.

Изменение потенциальной энергии поверхностного слоя капель, вызванное уменьшением площади поверхности капель Δ S при их слиянии в одну каплю, равно

Δ W =  Δ S =  ( S ₁ – S ₂),

где S ₁ – площадь поверхности всех мелких капель; S ₂ – площадь поверхности большой капли;  – коэффициент поверхностного натяжения воды.

Очевидно, что S ₁ = 4π r ² n и S ₂ = 4π R ². Здесь nm = M ,

где n – число мелких капель, M – масса большой капли.