Описание установки
Ц
илиндрический
стеклянный сосуд внутренним радиусом
R = 18
мм, в который налита исследуемая жидкость
(глицерин), закреплен в штативе (рис. 4).
На сосуде имеются метки, расстояние
между которыми измеряется линейкой.
Диаметр шарика определяется при помощи штангенциркуля или микрометра.
Время падения измеряется секундомером.
При проведении опыта шарик бросают в сосуд, располагая его как можно ближе к оси цилиндра. Глаз наблюдателя должен быть расположен так, чтобы метка на сосуде сливалась в одну прямую.
Порядок выполнения работы
1. Измерить расстояние между верхней и нижней метками.
2. Определить диаметр шарика.
3. Измерить время падения шарика от верхней метки до нижней.
4. По формуле (23) вычислить коэффициент вязкости при данной температуре.
5. Повторить пункты 2–4 ещё с 2–4 шариками.
6. Используя данные всех измерений, вычислить среднее значение коэффициента внутреннего трения и его погрешность.
7. Результаты экспериментальных измерений и расчетов оформить в таблицу.
Справочные данные: плотность глицерина Г = 1 235 кг/м3, плотность свинца = 11 300 кг/м3.
Контрольные вопросы
1. Каков физический смысл коэффициента вязкости?
2. Какова природа явления вязкости газов и жидкостей с точки зрения строения вещества?
3. Как изменяется коэффициент вязкости с изменением температуры у жидкостей и у газов?
4. Можно ли на данном приборе измерить вязкость воды, если заменить ею глицерин?
5. Почему при действии на шарик трёх сил P, Q и F шарик падает равномерно?
6. Назвать все возможные причины, которые вносят вклад в погрешность измерений? Предложить пути уменьшения погрешностей?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ
МЕТОДАМИ ОТРЫВА КАПЛИ
И ПРОВОЛОЧНОЙ ПЕТЛИ
Цель лабораторной работы: определение коэффициента поверхностного натяжения воды двумя методами.
Оборудование: сосуд, имеющий трубку с зажимом, мерный цилиндр, стакан, миллидинамометр ДПН с принадлежностями, штатив, вода, проволочный крючок.
Краткая теория
Свойства поверхности жидкости характеризуются величиной , называемой поверхностным натяжением. В учебниках дается несколько формулировок определений этой величины:
= A / S – это работа, которую нужно совершить, чтобы увеличить изотермически площадь поверхности жидкости на единицу;
= ЕПОВ / S – это энергия единицы площади поверхности;
= F / l – это сила, действующая на единицу длины контура, ограничивающего жидкость (это используется для расчета поверхностного натяжения в данной лабораторной работе).
О писание установки
Измерительная установка представляет собой штатив, на стойке которого размещены два измерительных модуля (рис. 5): 1) сосуд с водой, имеющий трубку с зажимом, и предназначенный для измерения поверхностного натяжения методом отрыва капли; 2) динамометр ДПН для измерения поверхностного натяжения методом отрыва проволочной петли. Назначение основных частей измерительной установки показано на рис. 6.
