3479
Определение коээфициента поверхностного натяжения жидкости по способу отрыва капли
Лабораторная работа
Физика
Определение коээфициента поверхностного натяжения жидкости по способу отрыва капли Приборы и принадлежности: Бюретка с краном на штативе, два стакана, воронка, вода, исследуемая жидкость (спирт). Теория работы и описания приборов Жидкость состоит из...
Русский
2012-11-02
185 KB
86 чел.
Определение коээфициента поверхностного натяжения жидкости по способу отрыва капли
Приборы и принадлежности:
Бюретка с краном на штативе, два стакана, воронка, вода, исследуемая жидкость (спирт).
Жидкость состоит из молекул, между которыми действуют силы сцепления в пределах радиуса межмолекулярного взаимодействия. Если молекула «А» находится внутри жидкости на глубине ниже радиуса межмолекулярного взаимодействия, то силы, действующие на молекулу «А» со стороны окружающих молекул уравновешены. Если молекула «А» находится на поверхности жидкости или на глубине меньше радиуса межмолекулярного взаимодействия, то результирующая сил межмолекулярного взаимодействия направлена внутрь жидкости. В результате на поверхности жидкости образуется упругая пленка, стремящаяся сократить свою поверхность. Поверхностный слой обладает дополнительной поверхностной энергией, а силы, действующие на пленку называются силами поверхностного натяжения.
За меру поверхностного натяжения принимают величину коэффициента поверхностного натяжения, который равен силе поверхностного натяжения приложенный к единице длины линии разрыва пленки, направленный по касательной к поверхности пленки перпендикулярно линии разрыва.
Единица измерения коэффициента поверхностного натяжения . Коэффициент поверхностного натяжения можно определить по способу отрыва капли. Если из стеклянной трубки будет капать жидкость, то капля оторвется от трубочки только тогда, когда ее вес будет равен (или незначительно больше) силе, удерживающей каплю от падения. Капля оторвется под действием ее веса, а сила поверхностного натяжения, удерживающая каплю от падения может быть записана
(1)
где F сила поверхностного натяжения,
длина окружности шейки капли в момент отрыва (рис. 8),
коэффициент поверхностного натяжения,
r радиус шейки капли.
В момент отрыва капли ее вес равен силе поверхностного натяжения P=F или
(2)
здесь m масса капли.
Из равенства (2) можно определить . Но из за трудности определения радиуса шейки капли применяют относительный метод определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости. Если через один и тот же капилляр (бюретку) пропускать две разные жидкости, для одной из которых известен коэффициент поверхностного натяжения, то можно определить коэффициент поверхностного натяжения для второй жидкости. В расчетную формулу, вывод которой здесь приводится, радиус шейки капли не входит. Жидкость пропускают через капилляр так, чтобы она протекала отдельными каплями.
рис 8 рис 9
Объем вытекающей жидкости связан с ее массой и плотностью формулой:
(3)
где mж масса вытекшей жидкости, которая может быть выражена произведением массы одной капли на число капель;
V объем жидкости,
плотность жидкости.
Для равных объемов двух вытекших из трубки жидкостей, количество капель в которых известно на основании формулы (3) можно записать:
(4)
(5)
где N1 и N2 число капель каждой из жидкостей в данном объеме,
m1 масса одной капли воды,
m2 масса одной капли исследуемой жидкости,
1 плотность воды,
2 плотность исследуемой жидкости.
Подставив в (4) и (5) выражения массы одной капли из (2) и приняв (4) и (5) получим,
(6)
Откуда коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости будет
(7)
Для удобства расчета 2 в (7) в место N1 и N2 чисел капель в каком либо определенном объеме можно взять число капель n1 и n2 каждой из жидкостей в единице объема, где
;
Тогда равенство (7) перепишем
(8)
Работу выполняют на установке изображенной, на рис. 9.
Плотность воды (кг/м3) |
1 |
1000 |
Плотность исследуемой жидкости (кг/м3) |
2 |
800 |
№ |
V1 |
N1 |
n1 |
1 |
V2 |
N2 |
n2 |
2 |
<2> |
Ед. изм. |
м3 |
|
м-3 |
м3 |
|
м-3 |
|||
1 |
|||||||||
2 |
|||||||||
3 |
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
6448. | Анализ жизненной стратегии студенческой молодёжи г. Иркутска (по результатам социологического исследования) | 30.93 KB | |
Анализ жизненной стратегии студенческой молодёжи г. Иркутска (по результатам социологического исследования) Формирование жизненной стратегии можно определить как сознательный и творческий процесс выстраивания человеком своего будущего, основанный на... | |||
6449. | Анализ семейных ценностей современной российской молодежи | 25.94 KB | |
Анализ семейных ценностей современной российской молодежи Для большинства людей семейные ценности приблизительно одинаковы: любовь, родительство, верность, доверие, связь с предками, дом. Словом, все то, без чего семью и назвать-то семьей сложно. Бо... | |||
6450. | Изменение визуального образа семьи: Анализ фотографий | 26.55 KB | |
Изменение визуального образа семьи: Анализ фотографий В современное время, благодаря развитию информационных технологий, существует огромное множество семейных фотографий. При этом мало кто задумывается, как раньше запечатляли свою жизнь на фо... | |||
6451. | Конфликты в повседневной студенческой жизни | 32.81 KB | |
Конфликты в повседневной студенческой жизни Человек - коллективное существо и нуждается в общении с другим. Тем не менее, в повседневной жизни возникают конфликты различной сложности и направленности. А.Г. Здравомыслов в своей книге Соц... | |||
6452. | Мифы в семье: социологический анализ | 33.21 KB | |
Мифы в семье: социологический анализ Под мифом часто понимают рассказ о божествах или божественных существах, в действительность которых народ верит. Социальная функция мифа при этом не всегда одинакова и зависит от степени культуры народа. В соврем... | |||
6453. | Многодетная семья и особенности ее функционирования в современном обществе | 41.55 KB | |
Многодетная семья и особенности ее функционирования в современном обществе Сегодня в российском обществе многодетность воспринимается как подвергаемая сомнениям ценность. Хотя в ней усматривают символ семейственности и семейного счастья, и о многоде... | |||
6454. | Музей в публичном пространстве города: основные направления и функции деятельности | 28.47 KB | |
Музей в публичном пространстве города: основные направления и функции деятельности Социокультурное пространство современного города представляет собой динамично изменяющуюся среду, стимулирующую тенденции, связанные, в том числе, с переоценкой нравс... | |||
6455. | Национальное самосознание и день народного единства: поиск согласия и толерантности | 29.17 KB | |
Национальное самосознание и день народного единства: поиск согласия и толерантности Общество, являясь динамической системой, постоянно изменяется. Глубокие и резкие социально-политические трансформации в любом обществе всегда сопровождаются об... | |||
6456. | Особенности взаимоотношения детей и взрослых в современной семье | 31.43 KB | |
Особенности взаимоотношения детей и взрослых в современной семье Основу формирования новых психологических и личностных качеств подростков составляет общение в процессе различных видов осуществляемой ими деятельности (учебной, производственной деяте... | |||