Лабораторная работа № 11
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ
МЕТОДОМ ОТРЫВА КОЛЬЦА
Вопросы для подготовки:
Особенности строения жидкости. Сфера молекулярного взаимодействия. Ближний порядок.
Поверхностное натяжение. Свободная энергия поверхностного слоя. Коэффициент поверхностного натяжения.
Внутреннее давление в жидкости. Дополнительное давление под искривленной поверхностью жидкости. Смачиваемые и несмачиваемые жидкости. Явление полного смачивания и несмачивания.
Капиллярные явления. Условие равновесия жидкости в капилляре.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Прибор
для определения коэффициента поверхностного
натяжения представляет собой штатив,
на котором подвешена пружина 1. К нижнему
концу прикреплено кольцо 2, чашечка для
разновесов 3 и металлический
указатель
4 для точного отсчета по шкале 5.
Схема установки для определения коэффициента
поверхностного натяжения
Уровень жидкости в сосуде меняется с помощью крана 6. Кольцо подвешивается так, чтобы его плоскость была параллельна поверхности воды.
Рабочая формула:
где α - коэффициент поверхностного натяжения;m- масса разновесков;d- диаметр кольца;
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1. Установить кольцо на пружине так, чтобы оно соприкасалось с водой и его плоскость была параллельна поверхности воды.
2. Медленно выпуская воду из сосуда с помощью крана, зафиксировать положение указателя ΔL на шкале в момент отрыва кольца..
3. Слить воду из сосуда, вытереть кольцо фильтровальной бумагой. Измерить диаметр кольца.
4. Подбирая разновесы соответственно положению указателя ΔLв эксперименте, определить силу поверхностного натяжения воды (mg).
5. Используя рабочую формулу, вычислить коэффициент поверхностного натяжения.
6. Опыт повторить 5 раз, данные занести в таблицу, определить погрешность измерений.
7. Сравнить полученный коэффициент поверхностного натяжения с табличным значением для воды: α = 0,073 (Н/м).
Таблица результатов: Определение коэффициента поверхностного натяжения
|
№ |
ΔLi, мм |
m10-3 кг |
αi, H м |
|
|
|
|
|
1 … 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
Обработка результатов:
Вывод:
Результат:
=%
эксп.
табл.
Лабораторные работы по электричеству и оптике
Выполнение лабораторных работ по электричеству и оптике имеет свою специфику. Поэтому прежде, чем приступить к выполнению практических заданий, студент должен пройти инструктаж по технике безопасности, ознакомиться с элементарными сведениями о пользовании электроизмерительными и оптическими приборами, а также о сборке простейших электрических цепей, о регулировании токов и напряжений в цепи.
Измерение силы тока и напряжения
Значения электрических величин определяются с помощью измерительных электрических приборов: сила тока I - амперметром, напряжение на участке цепи U - вольтметром. Амперметр включается последовательно с нагрузкой на участке цепи, на котором измеряется напряжение. Силу тока и напряжение постоянного и переменного токов можно измерить с помощью комбинированного прибора - тестера, в котором предусмотрена возможность переключения диапазонов измеряемых величин. При этом изменяется верхний предел измерения электрической величины.
Измерения следует производить так, чтобы значение измеряемой электрической величины находилось в последней трети диапазона. В этом случае уменьшается систематическая приборная ошибка. Если при измерениях заранее не известно ориентировочное значение измеряемой электрической величины, то следует выбирать диапазон измерения с максимальным верхним пределом.
Значение измеряемой физической величины определяется по шкале прибора с учетом цены деления. Цена деления шкалы прибора равна верхнему пределу измерения, деленному на число делений.