Физика

Капиллярное поднятие жидкости

Находит высоту капиллярного подъёма или опускания по контактному углу.

ƒбыстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Высота относительно внешнего уровня0,029368м
Формула

Как считается результат

Высота относительно внешнего уровня = 4*tension*cos(angle*pi/180)/(density*9.80665*diameter/1000) (м)
Пример с тестовыми данными

Поверхностное натяжение: 0,072 Н/м; Контактный угол: 0 °; Внутренний диаметр капилляра: 1 мм; Плотность: 1 000 кг/м³

Высота относительно внешнего уровня: 0,02936782693 м
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Находит высоту капиллярного подъёма или опускания по контактному углу.

Баланс вертикальной составляющей поверхностной силы и веса столба даёт h=4σcosθ/(ρgD). Контактный угол отсчитывается внутри жидкости.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: поверхностное натяжение в Н/м; контактный угол в °; внутренний диаметр капилляра в мм; плотность в кг/м³.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Трубка круглая и тонкая, мениск находится в равновесии. Загрязнение поверхности, динамический угол и испарение могут менять реальную высоту.

  3. 03
    Прочитайте результат

    При угле меньше 90° высота положительна, при большем угле получается капиллярное опускание.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

При угле меньше 90° высота положительна, при большем угле получается капиллярное опускание.

02

Когда модель применима

Трубка круглая и тонкая, мениск находится в равновесии. Загрязнение поверхности, динамический угол и испарение могут менять реальную высоту.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Поверхностное натяжение: 0,072 Н/м; Контактный угол: 0 °; Внутренний диаметр капилляра: 1 мм; Плотность: 1 000 кг/м³
Вычисление
Баланс вертикальной составляющей поверхностной силы и веса столба даёт h=4σcosθ/(ρgD). Контактный угол отсчитывается внутри жидкости. Высота относительно внешнего уровня: 4 × (0,072) × cos((0) × π ÷ 180) ÷ ((1 000) × 9.80665 × (1) ÷ 1000) = 0,02936782693 м.
Результат
Высота относительно внешнего уровня: 0,02936782693 м

При угле меньше 90° высота положительна, при большем угле получается капиллярное опускание.

Пример 2
Исходные данные
Поверхностное натяжение: 0,072 Н/м; Контактный угол: 180 °; Внутренний диаметр капилляра: 1 мм; Плотность: 1 000 кг/м³
Вычисление
Высота относительно внешнего уровня: 4 × (0,072) × cos((180) × π ÷ 180) ÷ ((1 000) × 9.80665 × (1) ÷ 1000) = -0,02936782693 м.
Результат
Высота относительно внешнего уровня: -0,02936782693 м

Этот вариант использует другие исходные данные: Контактный угол — 180. При угле меньше 90° высота положительна, при большем угле получается капиллярное опускание.

Формула и обозначения

Высота относительно внешнего уровня = 4*tension*cos(angle*pi/180)/(density*9.80665*diameter/1000) (м)

tension — поверхностное натяжение, единица: Н/м.

angle — контактный угол, единица: °.

diameter — внутренний диаметр капилляра, единица: мм.

density — плотность, единица: кг/м³.

Баланс вертикальной составляющей поверхностной силы и веса столба даёт h=4σcosθ/(ρgD). Контактный угол отсчитывается внутри жидкости.

Практическое применение

Находит высоту капиллярного подъёма или опускания по контактному углу. Баланс вертикальной составляющей поверхностной силы и веса столба даёт h=4σcosθ/(ρgD). Контактный угол отсчитывается внутри жидкости.

При угле меньше 90° высота положительна, при большем угле получается капиллярное опускание.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: поверхностное натяжение в Н/м; контактный угол в °; внутренний диаметр капилляра в мм; плотность в кг/м³.

Трубка круглая и тонкая, мениск находится в равновесии. Загрязнение поверхности, динамический угол и испарение могут менять реальную высоту.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

OpenStax: капиллярные явления ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «высота относительно внешнего уровня»?+

При угле меньше 90° высота положительна, при большем угле получается капиллярное опускание.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Поверхностное натяжение: 0,072 Н/м; Контактный угол: 0 °; Внутренний диаметр капилляра: 1 мм; Плотность: 1 000 кг/м³. Высота относительно внешнего уровня: 0,02936782693 м. Баланс вертикальной составляющей поверхностной силы и веса столба даёт h=4σcosθ/(ρgD). Контактный угол отсчитывается внутри жидкости.

Какие ограничения есть у метода?+

Трубка круглая и тонкая, мениск находится в равновесии. Загрязнение поверхности, динамический угол и испарение могут менять реальную высоту.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. При угле меньше 90° высота положительна, при большем угле получается капиллярное опускание. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Трубка круглая и тонкая, мениск находится в равновесии. Загрязнение поверхности, динамический угол и испарение могут менять реальную высоту.