Внимание! Рекомендуется класть разновесы на предварительно арретированные весы.
Опыт повторяют 3 – 5 раз.
По формуле (14) определяют коэффициент поверхностного натяжения жидкости .
Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу 3
Таблица 3
№ опыта |
d2, м |
h, м |
f, Н |
, Н/м |
, Н/м |
, Н/м |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
Проводят статистическую обработку результатов по методу Стьюдента при 0,95.
Задача 4. Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва капель Приборы и принадлежности
Бюретка с краном на штативе, химический стакан, исследуемые жидкости, аналитические весы, отчетный микроскоп.
В ывод рабочей формулы метода
Если чуть приоткрыть кран на бюретке, то жидкость из трубки будет вытекать по каплям. Непосредственно перед отрывом капля висит на шейке, форму которой можно считать цилиндрической. Все капли в момент отрыва уравновешиваются (или чуть больше) силами поверхностного натяжения, действующими по контуру, ограничивающему поперечное сечение шейки. Линией раздела, очевидно, является окружность. Тогда, согласно (5) можно записать:
,
где 2r – диаметр шейки капли в момент отрыва. Отсюда:
15)
Как следует из формулы метода, эксперимент сводится к определению диаметра капли d и массы одной капли.
Порядок выполнения работы
Наполняют бюретку исследуемой жидкостью (объем 20-25мл) и с помощью крана добиваются равномерного падения капель в стакан.
Установив отсчетный микроскоп на уровне шейки капли, добиваются четкого ее изображения. Измеряют 10 раз диаметр шейки в момент отрыва. Цена деления микроскопа равна 0,02 мм/дел.
Взвешивают на аналитических весах пустой химический стаканчик. Не меняя скорости падения капель, наполняют его 100 каплями жидкости и вновь взвешивают. Если масса пустого стаканчика равна m1, а с жидкостью m2, тогда масса одной капли будет
.
Опыт по определению m1 и m2 проводят несколько раз.
Подставляя полученные значения m и r в формулу метода (15), определяют значение для воды и спирта.
Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу 4.
Проводят статистическую обработку результатов по методу Стьюдента для =0,95. Окончательный результат представляют в виде:
.
Таблица 4.
№ |
Жидкость |
r, м |
m1, кг |
m2, кг |
m, кг |
, Н/м |
1 |
Вода |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
1 |
Спирт |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|