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 = 2мм = 2·10 ^{-3 м}.

W - ?

Решение.

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

ΔW =  ΔS =  (S₁ – S₂),

где S₁ – площадь поверхности всех мелких капель; S₂ – площадь поверхности большой капли;  – коэффициент поверхностного натяжения воды.

Очевидно, что  S₁ = 4πr²n и S₂ = 4πR². Здесь nm = M,

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