Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини

Мета: Виміряти коефіцієнт поверхневого натягу води.

Обладнання: терези навчальні з штативом; гирі Г 4-210; штангенциркуль; клин вимірювальний; голка; лінійка; колба конічна; лінійка конусоподібна; трубка гумова; штатив для фронтальних робіт; вода; пінцет; склянка низька.

Теоретичні відомості: Поверхневий натяг рідини σ залежить від природи межуючих середовищ і температури рідини. Поверхневий натяг чисельно дорівнює відношенню модуля сили поверхневого натягу F, що діє межу поверхневого шару рідини, до довжини цієї межі l: ( 1)

Якщо вода повільно витікає з вертикально закріпленої трубки, то з її нижнього кінця відривається краплина за краплиною. Розміри кожної краплі збільшується поступово. В міру збільшення краплі шийка її тоншає, і вага її дорівнює силі поверхневого натягу F.

Визначивши вагу однієї краплі і силу поверхневого натягу, важливо обчислити коефіцієнт поверхневого натягу. Щоб визначити вагу однієї краплі, вагу усіх крапель М ділять на їх кількість n.

У момент відривання краплі модуль сили поверхневого натягу F дорівнює модулю сили тяжіння F _тяж, яка діє на краплю масою m;

F = F _тяж або σnD = mg

звідси (2)

Щоб підвищити точність, вимірюють масу n крапель і поверхневий натяг обчислюють за формулою: (3)

де М – маса води, яка вилилася, g – модуль прискорення вільного падіння, n – число крапель води, D – внутрішній діаметр скляної трубки – наконечника.

 

 

Студенти, дотримуйтесь правил техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи.

Хід роботи

1.

Складіть установку за мал.1.

2. Зважте порожню склянку для крапель з точністю до 0,01г.

3. Виміряйте внутрішній діаметр скляної трубки – наконечника з точністю до 0,1мм.

4. Закрийте кран і налийте в лійку дистильованої води.

5. Підставте під трубку порожню склянку і, відлічивши 80-100 крапель, відсуньте її.

6. Зважте склянку і обчисліть масу води, що вилилася.

7. Обчисліть поверхневий натяг води за формулою (3).

8. Обчисліть відносну і абсолютну похибки вимірювань:

. Вважаючи, що і ,

9. Результати вимірювань і обчислень запишіть в таблицю.

 

№п/п	D, м	∆ D, м	n	M, кг	∆ M, кг	σ, Н/м	εσ	∆ σ, Н/м

 

Контрольні питання:

1.Чому в роботі використовують дистильовану воду?

______________________________

2.Чому при витіканні крапель з трубки краплі набирають сферичну форму?

______________________________

3.Які величини при визначенні коефіцієнта поверхневого натягу треба виміряти найбільш точно?

______________________________

4.Чому часто ліки дозують краплями?

______________________________

Висновок:

______________________________

Дата “___”__________200__року

 

Лабораторна робота 7