Порядок выполнения работы

I. Метод отрыва капель

1. Соберите установку, показанную на рисунке 4.4. Экспериментально установлено, что диаметр шейки капли (рис. 4.3) равен 0,9 диаметра узкого конца бюретки м.

Рис. 4.4. Общий вид установки

2. Определите массу пустого сосуда для сбора капель.

3. Подставьте пустой сосуд (не для сбора капель) и отрегулируйте истечение жидкости из бюретки так, чтобы можно было успевать отсчитывать количество капель.

4. Подставьте пустой сосуд под бюретку и отсчитайте число упавших капель воды .

5. Определите взвешиванием массу капель.

6. Повторите опыт, собрав в сосуд 75 и 100 капель.

7. Для каждого из трех случаев (, 75, 100) вычислите коэффициент поверхностного натяжения по формуле

. (4.4)

8. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

№ п/п	пустой сосуд	сосуд с каплями
	кг	кг	кг	м		Н/м	Н/м	Н/м	%
1					50
2					75
3					100

II. Метод подъема жидкости в капиллярах

На поднявшуюся в капилляре жидкость (рис. 4.5) действуют две силы, сила тяжести и сила поверхностного натяжения: и. Эти силы равны, т.е., откуда:

, (4.5)

где – плотность жидкости,– радиус капилляра,– высота столба жидкости в капилляре,– ускорение свободного падения.

Таким образом, в основе рассматриваемого метода лежит расчет по формуле (4.5).

Рис. 4.5. Силы, действующие на жидкость в капилляре

1. Опустите в стакан с водой поочередно каждую из двух капиллярных трубок.

2. Измерьте высоту подъема воды в капиллярных трубках с помощью линейки (рис. 4.5).

3. Измерьте внутренний диаметр капиллярных трубок с помощью мерной иглы и микрометра (рис. 4.4).

4. По формуле (4.5) рассчитайте значение .

5. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

№ трубки п/п
	м	м	кг/м3	Н/м	Н/м	Н/м	%
1
2

6. Сравните результаты вычислений с результатами, полученными в таблице 4.1.

Контрольные вопросы

1. Каков физический смысл коэффициента поверхностного натяжения? Единицы его измерения в системе СИ?

2. От каких факторов зависит ?

3. На чем основан метод измерения в методе отрыва капли?

4. На чем основан метод измерения при помощи капилляров?

5. Опишите процесс каплеобразования и отрыв капли от бюретки.

6. Под действием каких сил жидкость поднимается или опускается в капиллярах? Чем определяется высота поднятия смачивающей жидкости в капилляре?

7. Объясните, почему одни жидкости смачивают поверхность сосудов, а другие не смачивают?

8. В чем различие сил поверхностного натяжения смачивающих и несмачивающих жидкостей?

9. Почему в невесомости капли воды стремятся принять форму шара?

10. Запишите формулу Лапласа для добавочного давления под искривленной поверхностью жидкости.

Лабораторная работа № 5