Какую работу против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы увеличить вдвое объем мыльного пузыря радиусом 1 см? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора принять равным 43•10^3 Н/м.
Работа равна изменению энергии поверхностного натяжения мыльного пузыря в конечном и начальном состояниях. У пузыря две поверхности - внешняя и внутренняя. Поэтому энергию поверхностного натяжения мыльной сферы надо удвоить.
$A=E_2-E_1$ $E=2\sigma S$ $S=4\pi R^2$
$A=2\sigma*4\pi R_2^2-2\sigma*4\pi R_1^2$
Объем сферы: $V_1=\frac{4}{3}\pi R_1^3$ $V_2=\frac{4}{3}\pi R_2^3$
$V_2=2V_1$ $\frac{4}{3}\pi R_2^3=2\frac{4}{3}\pi R_1^3$ $R_2^3=2R_1^3$
$R_2=\sqrt[3]{2}R_1$
$A=2\sigma*4\pi (\sqrt[3]{2}R_1)^2-2\sigma*4\pi R_1^2=8\pi\sigma R_1^2((\sqrt[3]{2})^2-1)$
$A=E_2-E_1$ $E=2\sigma S$ $S=4\pi R^2$
$A=2\sigma*4\pi R_2^2-2\sigma*4\pi R_1^2$
Объем сферы: $V_1=\frac{4}{3}\pi R_1^3$ $V_2=\frac{4}{3}\pi R_2^3$
$V_2=2V_1$ $\frac{4}{3}\pi R_2^3=2\frac{4}{3}\pi R_1^3$ $R_2^3=2R_1^3$
$R_2=\sqrt[3]{2}R_1$
$A=2\sigma*4\pi (\sqrt[3]{2}R_1)^2-2\sigma*4\pi R_1^2=8\pi\sigma R_1^2((\sqrt[3]{2})^2-1)$
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.