Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ. ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: 1. Установка для измерения коэффициента поверхностного натяжения. 2. Разновес. 3. Песок. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ МЕТОДА. Как известно, коэффициентом поверхност- ного натяжения называют физическую величину, численно равную работе, необходимой для увеличения поверхности жидкости на единицу площади, или величина численно равная силе поверхностного натяжения, действующей на единицу длины контура на поверхности жидкости: a = (dF/dl) (1) где dF - сила поверхностного натяжения, dl - длина элемента контура. Одним из методов определения коэффициента поверхностного натяже- ния является метод отрыва кольца. Если опустить кольцо в жидкость а затем медленно поднимать его вверх, то наступит момент, когда кольцо оторвется от поверхности жидкости.Если бы в жидкости отсутствовала сила поверхностного натяжения то отрыв кольца от поверхности жидкости произошел бы как только плоскость основания кольца пересекла поверхность жидкости. Однако из за наличия силы поверхностного натяжения жидкости наступает момент когда плоскость основания кольца уже находится над поверхностью жидкости а отрыв кольца не происходиит (см.рис). Это связано с тем, что сила поверхностного натяжения частично компенсирует силу, которая поднимает кольцо. Рассмотрим силы, действующие на кольцо с плоским основанием, которое касается поверхности жидкости в момент отрыва кольца. Силы поверхностного натяжения действующие на внутренний и внешний контур кольца направлены вертикально вниз и их резуль- тирующая равна сумме сил действующих на элементы кольца dl. dli(1) dli(2) Обозначим: dFi(1)-сила поверхностного натяжения, действующая на элемент dli(1) внешнего контура кольца, dFi(2)-сила поверхностного натяжения, действующая на элемент dli(2) внутреннего контура кольца. Согласно формуле (1): dF=a dl (2) Результирующая сила поверхностного натяжения, действующая на кольцо будет равна сумме двух сил; силы F1 действующей на внешний контур кольца , и силы F2 действующей на внутренний контур кольца. Суммируя по элементам соответственно внешнего и внутреннего контура, окончательно получим: F=F1 +F2 = πa (Dвнеш + Dвнут ) (3) где Dвнеш - внешний диаметр кольца, Dвнут - внутренний диаметр кольца, a - коэффициент поверхностного натяжения. Из формулы (3) можно определить коэффициент поверхностного натяжения, равный: a = F / π (Dвнеш + Dвнут ) (4) Следовательно, определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва кольца сводится к измерению силы необходимой для отрыва. ОПИСАНИЕ ПРИБОРА. Установка для определения коэффициента по- верхностного натяжения представляет собой технические весы с под- вешенным на одном плече кольце и установленном под кольцом сосуде с жидкостью. ИЗМЕРЕНИЯ. Перед проведением измерений необходимо выставить весы по отвесу и уравновесить их. Затем весы уравновешивают с подвешенным сухим кольцом. Осторожно подливают в сосуд жидкость до тех пор пока кольцо не коснется поверхности жидкости, при этом при взвешивании кольца, равновесие весов нарушится. На вторую чашу весов кладут лист бумаги, на который очень медленно и осторожно, непрерывной струйкой, сыпят мелкий песок до тех пор пока кольцо не оторвется от поверхности жидкости. После этого снимают кольцо и определяют вес листа с песком на чаше. С помощью штангенциркуля измеряют внутренний и внешний диаметр кольца. ВЫЧИСЛЕНИЯ Измеренное значение веса песка F=Р=mg а также внутренний и внешний диаметры кольца подставляют в формулу (4) и вычисляют коэффициент поверхностного натяженияю Проводят измерения коэффициента поверхностного натяжения три раза с одним и тем же кольцом и вычисляют среднее значение. Коэффициент поверхностного натяжения в системе СИ измеряется в Н/м ВАРИАНТЫ Определить: 1) коэффициент поверхностного натяжения чистой воды при комнатной температуре, 2) коэффициент поверхностного натяжения воды с добавленным поверхностно активным веществом.

Похожие:

	Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва капель ...		Анализ температурной зависимости коэффициента поверхностного натяжения и динамического коэффициента вязкости жидкости При анализе характера взаимосвязи коэффициента поверхностного натяжения и коэффициента динамической вязкости жидкости в работах [1,...
	Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости капельным методом Оборудование Оборудование: сосуд с водой, пипетка, бюретка, штангенциркуль, клинышек, штатив с муфтой и лапкой, весы и набор разновесов, емкость...		Задача: определить коэффициент поверхностного натяжения воды На поверхности раздела жидкости и иной среды возникает явление, вызванное взаимодействием молекул жидкости с молекулами граничащей...
	Лабораторная работа №6 определение температурной зависимости коэффициента вязкости жидкости Целью работы является измерение коэффициента вязкос-ти жидкости методом Стокса и получение эмпирической за-висимости вязкости от...		Модуль «поверхностные явления. Дисперсные системы. Вмс и их растворы» Величина поверхностной энергии уменьшается при: а увеличении поверхности; б уменьшении поверхности; в увеличении поверхностного натяжения;...
	10 Класс. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение. Образовательная: ознакомить учащихся с проявлением действия сил поверхностного натяжения (в том числе на примере подъема жидкости...		Анализ температурной зависимости коэффициента поверхностного натяжения жидкостей Строение и свойства жидкого состояния вещества изучаются в течение долгого периода времени. Однако накопленные знания в этой области...
	Определние коэффициента вязкости жидкости методом течения через узкий канал Определение коэффициента вязкости жидкости методом течения через узкий канал: Методические указания к лабораторной работе №12 по...		Лабораторная работа №20 определение коэффициента внутреннего трения (вязкости) жидкости методом стокса Цель работы: изучить движение твёрдого тела (шарика) в вязкой жидкости; определить коэффициенты динамической и кинематической вязкости...