Лабораторная работа 1,2. В первом приближении можно
Скачать 87.23 Kb.
|
Измерение поверхностного натяжения этим методом основано на том, что в момент отрыва капли жидкости от нижнего конца вертикальной трубки (капилляра) вес капли mg уравновешивается силой поверхностного натяжения F, которая действует вдоль окружности шейки капли и препятствует ее отрыву. В первом приближении можно считать, что F=2𝝅rσ =𝝅dσ, где r – внутренний радиус, а d –диаметр трубки, σ – коэффициент поверхностного натяжения жидкости. Для определения σ получаем: σ = mgd В нашем опыте мы будем считать капли воды, вытекающие через иглу медицинского шприца. На фотографии показаны предметы, которые потребуются для выполнения опыта (2 мм шприц, 2 емкости для воды, термометр, весы). ЗАДАНИЕ 1. Набрать в чистый стакан холодной воды и, поставив его в холодильник, максимально охладить воду (приблизительно до 10-12 °C). Измерить температуру воды. 2. Подготовить небольшой чистый сосуд (чашечку, флакон и т.п.), в который будет прокапываться вода. Взвесить пустой сосуд. 3. Приготовить шприц для инъекций объемом 2 кубика (2см3). В шприц набрать ровно 2 кубика холодной воды. 4. Прокапайте всю воду из шприца в сосуд, точно сосчитав количество капель N1. Проделайте опыт при данной температуре 3 раза. Рассчитайте среднее число капель Nср. 5. Взвесить сосуд и определить массу прокапанной воды M. (Замечание для оценки: - при плотности воды 1г/см3масса двух кубиков воды составит 2 грамма). Если точность весов хуже 0,01 г, то для определения массы воды при фиксированном объеме надо воспользоваться табличными значениями плотности воды от температуры (таблица 1). 6. Рассчитайте массу одной капли: m = 7. Зная внутренний диаметр иглы (таблица 2), определите коэффициент поверхностного натяжения воды σ (1) при данной температуре. Оцените погрешность опыта. 8. Повторите опыт для более высоких температур (в диапазоне 10-70 градусов С.) 9. Запишите все результаты измерения числа капель при разных температурах в таблицу. Определите Nср для каждой температуры. Как изменяется число капель при увеличении температуры? 10. Определите коэффициент поверхностного натяжения σ для каждой температуры и занесите значения в таблицу. 11. Постойте график σ от ТK.
Расчеты: Масса одной капли: Коэффициент поверхностное натяжение: Средний коэффициент поверхностного натяжения: Коэффициент погрешности: *10-4, Н/м Вывод: Экспериментально определили коэффициент поверхностного натяжения при разной температуре. Построили график изменения коэффициента поверхностного натяжения от температуры. Посчитали коэффициент погрешности, который составил . |