2015-09-06
302
1. При закритих кранах налити у бюретки досліджувану і відому рідини.
2. Відкрити кран бюретки з відомою рідиною і відрахувати кількість крапель n1, що містяться в об’ємі 3 см3. Так само визначити кількість крапель n2 для досліджуваної рідини. Відлік починати при дуже повільному витіканні крапель – не більше, як 5 – 10 за хвилину.
3. Густини рідин ρ1 та ρ2 відомі.
4. Виміряні величини і величини, вказані на установці, занести до табл.23.2.
5. За формулою (23.2) обчислити α..
6. Обчислити абсолютну і відносну похибки визначення коефіцієнта поверхневого натягу α,, вважаючи, що 
.
Таблиця 23.2
| Номер досліду | n1 | n2 | a1 | a2 | r1 | r2 | Dr1 | Dr2 | Da1 | Da2 |
Контрольні запитання
1.Пояснити причини виникнення сил поверхневого натягу, спираючись на молекулярно-кінетичну теорію.
2. Пояснити фізичний зміст коефіцієнта поверхневого натягу.
3. В яких одиницях СІ вимірюється α?
4. Виведіть робочу формулу для визначення α1 методом відриву кільця.
5. Виведіть робочу формулу для визначення α2 методом відриву крапель.
6. Поясніть від чого залежить коефіцієнт поверхневого натягу?
Лабораторна робота № 24
Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини і вивчення його залежності від температури за методом максимального тиску в пухирці
Мета роботи - визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини і вивчення його залежності від температури.
Для вивчення залежності коефіцієнта поверхневого натягу α від температури t необхідно виміряти його значення при декількох температурах і побудувати графік залежності α від t.
. Вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу в даній роботі проводяться за методом, який базується на вимірюванні максимального тиску, необхідного для виштовхування пухирця повітря з отвору капіляра у рідину.
Обладнання: обладнання для вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу; водяний манометр; електропіч; термометр.
Опис установки (рис. 24.1)
Установка для вимірювання поверхневого натягу рідини складається з посудини І із досліджуваною рідиною. Через пробку в посудині проходить скляна трубка 2 з відтягнутим нижнім кінцем, так що вихід крапель з трубки є капіляром.
Трубку 2 встановлюють так, щоб її нижній канал не торкався поверхні рідини. Для утримання сталої температури досліджуваної рідини посудину І розмішують у склянці 3, заповненій водою, яка може розігріватись електропіччю 4. Температура води вимірюється термометром 5. Посудина І за допомогою системи трубок з'єднується з водяним манометром 6 та аспіратором 7. Коли з аспіратора витікає вода, тиск у посудині І знижується, а при деякому його значенні Р, під дією атмосферного тиску Р о, через капіляр в рідину протискується пухирець повітря.
Різниця Р о - Р = 
вимірюється водяним манометром 6. Четвертий кінець хрестовини 8 з’єднує всю систему з атмосферою і може бути закритим від атмосфери затискачем 9.
Тиск всередині повітряного пухирця в рідині у момент відриву дорівнює атмосферному Р о. Цей тиск зрівноважується тиском Р над поверхнею рідини у посуді І і тиском Р 1, зумовленим поверхневим натягом. Гідростатичним тиском Р 2=ρ gh, можна знехтувати, оскільки глибина занурення пухирця у рідину є малою. Тому:
.
Теоретично доведено, що тиск у довільній точці пухирця
.
Тиск у пухирці буде максимальним, якщо його радіус R буде мінімальним і дорівнюватиме радіусу капіляра r, тоді
,
 |
. (24.1)
