Порядок выполнения работы
1. В качестве эталонной жидкости используется вода, в качестве исследуемой жидкости – подкрашенный водный раствор спирта.
Налить воду в стакан, измерить температуру воды термометром. По графику зависимости коэффициента поверхностного натяжения воды от температуры σ1(t) (рис. 4) определить коэффициент поверхностного натяжения воды σ1 при измеренной температуре воды, записать его в таблицу 1.
2. Промыть воронку и бюретку небольшим количеством чистой воды. Налить в бюретку воду, под кран бюретки подставить стакан для сбора воды.
3. Медленно открывая кран, добиться раздельного падения капель воды с частотой, удобной для счета (1 – 2 капли в с).
4. Отметить и записать в черновике начальную высоту уровня воды бюретке, отсчитать заданное преподавателем число капель (60-100 капель) и закрыть кран.
5. Отметить конечное положение уровня воды в бюретке и по разности конечного и начального уровней воды определить объем вытекшей жидкости, записать в таблицу 1.
6. Опыт с водой проделать пять раз для разного количества капель, заданного преподавателем.
7. Слить воду из бюретки и залить в нее подкрашенный водный раствор спирта. Проделать пять опытов по пп. 3-5 и записать измеренные данные в таблицу 1.
8.
Рассчитать для всех опытов число капель
в единице объема для обеих жидкостей
по формулам:
;
.
9. По формуле (8) рассчитать для всех опытов коэффициент поверхностного натяжения σ2 водного раствора спирта.
10. Определить абсолютную и относительную погрешности измерений σ2.
11. В выводах полученное значение коэффициента поверхностного натяжения спирта записать в виде доверительного интервала σ2 = <σ2> <Δσ2> с относительной погрешностью δ. Сравнить с табличным значением σ для чистого спирта.
|
Рис. 4. График зависимости коэффициента поверхностного натяжения воды от температуры |
Таблица 1
|
|
Вода |
Водный раствор спирта | ||||||||||
|
№ изм |
N1 |
V1, 10-6 м3 |
n1, 106 м-3 |
1,
|
N2 |
V2, 10-6 м3 |
n2, 106 м-3 |
2, |
<2>,
|
Δ2,
|
<Δ2 >
|
δ, % |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
Справочная таблица
|
Плотность воды, кг/м3 |
1 |
1000 |
|
Плотность водного раствора спирта, кг/м3 |
2 |
800 |
Примечание. По указанию преподавателя возможен подсчет числа капель для обеих жидкостей, содержащихся в одном и том же заданном объеме V. Тогда V1= V2= =V и из формулы (7) следует выражение для коэффициента поверхностного натяжения исследуемой жидкости:
-
.(9)
Измеренные в этом случае данные заносятся в таблицу 2.
Таблица 2
|
|
|
Вода |
Водный раствор спирта | ||||||
|
№ изм |
V, 10-6 м3 |
N1 |
1,
|
N2 |
2,
|
<2>,
|
Δ2 ,
|
<Δ2 >,
|
δ, % |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
| |||||
|
3 |
|
|
|
| |||||
|
4 |
|
|
|
| |||||
|
5 |
|
|
|
| |||||
