14316

Визначення коефіцієнта поверхневого натягу методом відриву краплі

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна робота №9 Визначення коефіцієнта поверхневого натягу методом відриву краплі Мета роботи : 1. Вивчити явище поверхневого натягу; 2. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу рідині. Прилади та обладнання : Скляна бюретка з краном. К

Украинкский

2013-06-03

54.5 KB

17 чел.

Лабораторна робота №9

Визначення коефіцієнта поверхневого натягу методом

відриву краплі

Мета роботи :

1. Вивчити явище поверхневого натягу;

2. Визначити коефіцієнт поверхневого натягу рідині.

Прилади та обладнання :

  1.  Скляна бюретка з краном.
  2.  Колбочка.
  3.  Технічні терези з різновагами .
  4.  Miкpoмeтp.

Метод вимірювання.

При відриві краплі, що витікає з трубки, на неї діють сили: вага краплі Р i рівнодіюча всіх сил поверхневого натягу F, що прикладена до лінії розриву.

Якщо сила поверхневого натягу більша ваги краплі, крапля не відірветься. При збільшенні розмірів краплі її вага збільшується і тоді коли вага краплі стає рівною результуючій сил поверхневого натягу , тобто при P=F, крапля відірветься. Таким чином, для визначення сили поверхневого натягу досить визначити вагу кpaплі, що відірвалась. Для цього визначають масу великої кількості крапель i обчислюють масу однієї краплі за формулою:

де т - маса краплі, М - маса п крапель, п - число крапель.

Вага однієї краплі Р = mg  дорівнює силі поверхневого натягу F, яка визначається за формулою:

,

де  коефіцієнт поверхневого натягу,

           - периметр шийки краплі в момент її відриву.

          Коефіцієнт поверхневого натягу визначається за формулою:

         де dдіаметр краплі в момент відриву.

Опис обладнання

Скляна бюретка з краном заповнена рідиною, закріплена на штативі, кран слугує для зміни швидкості витікання рідини. В нижній частині посудини знаходиться капіляр через який витікає досліджувана рідина.

Хід роботи

1. На технічних терезах з точністю до 1,0 млг зважити порожню колбочку для визначення маси Мо

2 Підставити під капілярну трубку порожню колбочку i при відкритому крані наливають воду в воронку. Промити обладнання, слідкуючи за тим, щоб в трубці не утворювалися бульбашки повітря.

  1.  Закрити кран скляної бюретки заповненої  водою. Користуючись краном змінити швидкість витікання води, намагаючись, щоб за хвилину відривалось не більше 8 – 10 крапель. Коли режим витікання буде встановлено, підставити колбочку, вага якої M0, i відрахувати кількість крапель задану викладачем.
  2.  Визначити масу М колбочки з краплями води.
  3.  Визначити з допомогою мікрометра діаметр капілярної трубки d.

6  Дослід повторити 3 рази.

7.  Результати вимірювань занести в таблицю:

п/п

n, шт

M0,

кг

M1,

кг

M=M1-M0, кг

d,

м

σ,

Н/м

σср,

Н/м

Δσ,

Н/м

Δσср,

Н/м

8. Обчислити коефіцієнт поверхневого натягу  за формулою:

9. Обчислити абсолютну та відносну похибки, кінцевий результат записати у вигляді:

Контрольні питання:

1 .Які особливості відрізняють поверхневу плівку рідини від усієї іншої маси рідини?

2. Що таке внутрішній тиск рідини? Чим від обумовлений ?

З. Що називають силою поверхневого натягу ?

4. Який фізичний зміст коефіцієнта поверхневого натягу ? В яких одиницях він

вимірюється?

5. Вказати сили, що діють на краплю?

        6. Як використовують капілярні явища в процесах обробітку ґрунту?