2. Теория лабораторной работы

Коэффициент поверхностного натяжения жидкости определяется методом капель. Исследуемая жидкость налита в стеклянную трубку, заканчивающуюся капилляром малого радиуса , из которого вытекает жидкость в виде капель.

Рассмотрим процесс образования капель. Вытеканию жидкости из капилляра препятствует поверхностная пленка, состоящая из молекул жидкости. Под воздействием силы тяжести пленка прогибается, растягивается, увеличивается, стремясь приобрести сферическую форму . В некоторый момент у капли появляется перетяжка («шейка»), радиус которой можно приблизительно считать равным радиусу капилляра (рис 9).

П

Рис 9.

о окружности этой перетяжки действуют силы поверхностного натяжения, препятствующие отрыву капли. Силу поверхностного натяжения при отрыве капли можно подсчитать, зная радиус шейки :

(1)

В момент отрыва капли ее вес равен силе поверхностного натяжения , т.е.

(2)

Отсюда легко получить

. (3)

На практике вес одной капли определяют через объём нескольких капель и плотность жидкости.

, (4)

где и – масса и объем одной капли исследуемой жидкости, – плотность исследуемой жидкости; – количество капель исследуемой жидкости, содержащихся в объеме . Тогда:

(5)

Измерения и обработка результатов:

1. Налейте в бюретку исследуемую жидкость (1 – дистиллированная вода, 2 – технический спирт);

2. Отрегулируйте с помощью крана скорость истечения жидкости: число капель, отрывающихся в минуту, должно быть порядка .

3. Определите – количество капель воды, занимающих некоторый объем между соседними метками на трубке. Для этого, когда уровень воды сравняется с одной из верхних меток, начните считать капли. Счет прекратите, когда уровень жидкости сравняется с соседней нижней меткой.

4. Повторите эксперимент не менее 3 раз, изменяя объём вытекающей жидкости (измениться число капель ).

5. Занесите данные в таблицу и предъявите преподавателю.

№ опыта	Темпера- тура жидкости .	Радиус капилляра .	Число капель	Обьём капель	Плотность жидкости	Коэфициент поверхностного натяжения		Доверитель-ный интервал

Контрольные вопросы

1. Опишите механизм возникновения поверхностного натяжения жидкостей.

2. Дайте определение коэффициента поверхностного натяжения. Каков его физический смысл?

3. Чем обусловлено поверхностное натяжение жидкостей?

4. Выведите выражение для работы, которую нужно совершить, чтобы изменить площадь поверхности жидкости.

5. От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения?

6. В чем заключаются явления смачивания и несмачивания?

7. Опишите причины капиллярных явлений.

8. Выведите рабочие формулы для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости для метода капель.

9. Дайте описание установки для измерений и порядок проведения эксперимента.