4.6.4∗.$\textbf{а. }$ Используя результат задачи $4.4.5$, определите объем жидкости, протекающей в единицу времени через капилляр радиуса $r$, соединенный с жидкостью, если ее поверхность в капилляре установилась (из-за испарения) на расстоянии $h$ от его основания. Вязкость жидкости $\eta$, поверхностное натяжение $\sigma$, жидкость полностью смачивает капилляр. Действием силы тяжести пренебречь.
К задаче $4.6.4$
$\textbf{б. }$ Оцените максимальный объем крови, который может подаваться к тканям в 1 с по капиллярам радиуса 10 мкм и длины 1 мм, полностью смачиваемых кровью, если число капилляров $10^{5}$, вязкость крови $5·10^{−3}$$Н · с/м^{2}$, поверхностное натяжение $7 · 10^{−2}$$Н/м$.
Решение
$\textbf{а. }$ Когда жидкость смачивает стенки капилляра, на границе мениска возникает лапласово давление, которое поднимает жидкость вверх:
$$\Delta P=\frac{2\sigma}{r}$$
Поскольку жидкость медленно протекает через капилляр, движение стационарное, ламинарное и можно применять закон Пуазейля (результат задачи $4.4.5$):
$$V=\frac{\pi r^{4}}{8\eta l}\Delta P$$
где $V$ - объём жидкости, протекающей через капилляр в единицу времени; $l$ - длина капилляра, по которой жидкость движется, в данном случае это $h$.