Лабораторная работа № 3 «Определение поверхностного натяжения жидкости».

1.Цель и задачи лабораторной работы № 3.

1.1. Цель работы.

- Целью работы является приобретение практических навыков

определения поверхностного натяжения жидкости.

1.2. Задачи работы.

• Приобретение навыков расчета поверхностного натяжения.

• Закрепление навыков пользования весами.

2. Содержание лабораторной работы№ 3.

2.1. Теоретическая часть.

- Освоение расчета поверхностного натяжения жидкости ( 15 мин.)

2.2. Практическая часть.

• Освоение методики определения поверхностного натяжения

жидкости ( 55 мин.)

• Заполнение бланка-отчета и защита работы ( 20 мин.)

3. Оборудование.

• Весы учебные с разновесом.

• Сосуд с водой

• Сосуд для сбора капель.

• Штангенциркуль.

• Пипетка.

4. Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы.

4.1. Теория поверхностного натяжения.

Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избытком

потенциальной энергии по сравнению с молекулами, находящимися

внутри жидкости.

Поверхностный слой жидкости, стремясь уменьшить

потенциальную энергию, сокращается. При этом свершается работа А.

Работа А вычисляется по формуле (1).

А =  S (1)

где  - коэффициент пропорциональности, Дж/м² или Н/м

S – площадь поверхности, м²

Коэффициент пропорциональности может быть вычислен также

по формуле (2).

 = F/L (2)

где F – сила, Н

L – длина, м

Поверхностное натяжение можно определить методом отрыва

капель.

Силу поверхностного натяжения F в этом случае определяют

по весу капли в момент ее отрыва от конца пипетки:

F = m g (3)

 = m g /L (4)

L =  d_шк (5)

где d _шк - диаметр шейки капли, м

Опыт показывает, что

d_шк = 0,9 d_п (6)

где d_п - диаметр конца пипетки.

2. Методика определения поверхностного натяжения.

• Измерить диаметр конца пипетки штангенциркулем.

• Определить массу пустого сосуда для сбора капель m₁,

взвесив его.

• Подставит пустой взвешенный сосуд под пипетку с водой и

отсчитать50 капель.

• Измерив массу сосуда с каплями m₂, определить массу капель.

• Повторить опыт, собрав в сосуд 100 капель.

• Вычислить поверхностное натяжение в каждом из опытов

по формуле (7).

 = (m₂ – m₁) g / n  0,9 d_п (7)

• Вычислить среднее значение поверхностного натяжения по

результатам двух опытов по формуле (8)

_ср = ( ₁ + ₂) / 2 (8)

• Сравнить полученный результат с табличным значением

поверхностного натяжения.

• Вычислить относительную погрешность по формуле (9)

 = | _т - _ср | / _т * 100 % (9)

- Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.