Л.з 7. Измер. поверхн. натяжения жидкости
.docЛабораторное занятие 7
Измерение поверхностного натяжения жидкости
Цель
Рассчитать поверхностное натяжение воды методом отрыва капель
Оборудование
Весы учебные с разновесом, пипетка, сосуд с водой, сосуд для сбора капель, линейка измерительная.
Теоретическое обоснование.
Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избытком потенциальной энергии по сравнению с энергией молекул, находящихся внутри жидкости.
Поверхностный
слой жидкости, стремясь уменьшить
потенциальную энергию, сокращается.
При этом совершается работа А:
,где
-
коэффициент
пропорциональности –называемый
поверхностным натяжением:
или,
где F-сила
поверхностного натяжения, l-
длина границы поверхностного слоя
жидкости. Работу предлагается выполнить
методом отрыва капель.
Метод отрыва капель.
Перед моментом
отрыва капли сила тяжести её
равна
силе поверхностного натяжения, граница
свободной поверхности- окружность шейки
капли. Следовательнo,
,
,
Опыт показывает,
что d
ш. к.
= 0, 9d
,
где d
–диаметр канала узкого конца пипетки.
Порядок выполнения работы
1.Измерить диаметр канала узкого конца пипетки.
2. Определить массу пустого сосуда для сбора капель, взвесив его.
3. С помощью пипетки отсчитать 100 капель в сосуд для сбора капель.
4. Измерив массу сосуда с каплями, определить массу капель.
5. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.
|
Номер опыта |
Масса |
Число капель n |
Диаметр канала,d |
Поверхностное натяжение,
|
Ср.значение пов.натяжения , |
Табличное значение поверхностного натяжения |
Относительная пог-реш-ность,
|
||
|
пустого сосуда, m1 m1 |
сосуда с каплями m2 |
Капель m, кг |
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. вычислить
поверхностное натяжение по формуле
7. Повторить опыт с другим количеством капель.
8. Найдите среднее
значение
ср,
сравнить полученный результат с табличным
значением поверхностного натяжения с
учетом температуры.
9. Определите
относительную погрешность методом
оценки результатов измерений по формуле
Содержание отчета
1.Таблица с результатами измерений и вычислений
2.Расчеты поверхностного натяжения по формуле (6)
3.Вычисление погрешности методом оценки результатов измерений
Контрольные вопросы
1. Почему поверхностное натяжение зависит от вида жидкости?
2. Почему и как зависит поверхностное натяжение от температуры?
3. Изменится ли результат вычислений поверхностного натяжения, если опыт проводить в другом месте Земли?