Question

Sławek mierzył czas przesączania się przez bibułę takiej samej ilości wody i denaturatu. Woda szybciej przesączała się przez bibułę. Wyjaśnij, dlaczego.

Answer 1

Witaj :)

dane: t=20⁰C,  η₀=1,005mN*s/m²,  η=1,20mN*s/m²,  d₀=1000kg/m³,  d=790kg/m³,

.......V=V₀

szukane: t/t₀

----------------------------

Korzystamy z prawa Poiseuille'a szybkości sączenia (filtracji):

V/t = v = S*Δp*D²/[8η*l] gdzie:

V=objętość przesączonej cieczy,

v=szybkość sączenia (filtracji),

t=czas saczenia obj. V,

S=powierzchnia sączka,

Δp=d*g*h=ciśnienie hydrostatyczne,

d=gestość cieczy,

h=wysokość słupa cieczy,

D=średnica kapilar sączka,

η=lepkość dynamiczna,

l=średnia długość kapilar

Ponieważ w eksperymencie wielkościami stałymi są: V, S, h, D, i l więc możemy napisać równanie wynikające z równych objętości V etanolu i V₀ wody:

t/t₀ = [d₀/η₀]/[d/η] = [d₀η]/[d*η₀] = [1000*1,20]/[790*1,005] ≈ 1,5

t = 1,5*t₀

Czas sączenia etanolu (denaturatu) jest ok. 1,5 raza dłuższy niż wody, wynika z lepkości dynamicznej i gęstości sączonych cieczy (lepkości kinematycznych).

 

Semper in altum................................pozdrawiam :)

 

Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.

PS. W razie wątpliwości - pytaj :)