Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
молекФизПрактикум.doc
Скачиваний:
175
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
1.36 Mб
Скачать

Лабораторная работа Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости

Цель работы: определить коэффициент поверхностного натяжения воды методом отрыва капель.

Методика эксперимента

Для проведения эксперимента используется стеклянная бюретка Б, закрепленная в вертикальном положении на штативе (рис. 4.3). При открытии крана К жидкость медленно накапливается в виде капли на конце бюретки. Капля имеет шейку приблизительно цилиндрической формы. По мере увеличения капли под действием силы тяжести поверхность шейки капли увеличивается. В момент отрыва капли сила тяжестиуравновешивается силой поверхностного натяженияFl, действующей по контуру, ограничивающему поперечное сечение шейки диаметра d (рис. 4.4):

, (4.1) гдеm – масса капли.

Сила поверхностного натяжения вычисляется по формуле , (4.2) где - коэффициент поверхностного натяжения; l – длина контура (окружности), ограничивающего поперечное сечение шейки; d – диаметр шейки капли.

Подставляя равенство (4.2) в формулу (4.1) получим:

. (4.3)

Массу капли можно определить, измерив объём V некоторого количества n капель:

, где – плотность жидкости.

Подставляя формулу (4.3) в последнее выражение, получим расчетную формулу:

. (4.4)

Порядок выполнения работы

  1. Налить в бюретку воду. Снять со шкалы бюретки показание V1, соответствующее объему налитой жидкости.

  2. Открыть кран бюретки так, чтобы образующиеся капли можно было спокойно считать. Отсчитав n = 100 капель, кран закрыть.

  3. Снять со шкалы бюретки показание V2  объем оставшейся жидкости.

  4. Открыть кран бюретки так, чтобы капли образовывались очень медленно. Измерительным микроскопом определить диаметр d шейки капли в момент отрыва. Повторить три раза.

  5. Все измерения занести в таблицу 4.1.

Таблица4.1

V1, см3

V2, см3

n

d, мм

, мм

постоянные



100

 = 103 кг/м3

g = 9,81 м/с2

Обработка результатов измерений

  1. Вычислить объем n = 100 капель жидкости по формуле

V = V1V2.

  1. Рассчитать среднее значение диаметра .

  2. По формуле (4.4) вычислить коэффициент поверхностного натяжения воды, используя среднее значение и данные таблицы 4.1, выраженные в единицах СИ.

  3. Определить относительную погрешность определения коэффициента поверхностного натяжения  по формуле .

  4. Вычислить абсолютную погрешность определения коэффициента поверхностного натяжения  по формуле .

  5. Записать результат обработки экспериментальных данных: ед. изм.

  6. Сравнить полученное значение коэффициента поверхностного натяжения с табличным. Сделать вывод по проделанной работе.

Контрольные вопросы и задания

    1. Объясните природу сил поверхностного натяжения.

    2. Дайте определение коэффициента поверхностного натяжения.

    3. В каких единицах измеряется коэффициент поверхностного натяжения?

    4. Объясните зависимость коэффициента поверхностного натяжения жидкости от температуры.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.