ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
23
Если в капле содержится n молекул кислоты с поперечным сече-
нием S
м
, то
м
nSS = , где S – площадь полученного круга. Отсюда
.
n
S
S
м
=
Число молекул в капле можно найти, если известна масса стеари-
новой кислоты, содержащейся в капле, и ее молекулярная масса
,
a
N
m
n
µ
=
где N
а
– число Авогадро, тогда, если D – диаметр пятна:
.
a
м
mN
D
S
4
2
µπ
=
Высоту молекулярного слоя h можно грубо оценить, пользуясь
следующим выражением:
,
S
V
h = где V – объем мономолекулярного
слоя
,
ρ
m
V =
а ρ – плотность, отсюда
.
2
4
D
m
h
ρπ
=
Порядок проведения работы.
1. Наполнить кювету водой и посыпать успокоившуюся поверх-
ность порошком или тальком.
2. Наполнить бюретку небольшим количеством 0,3%-го раствора
стеариновой кислоты в спирте, с высоты 2–3 мм капают одну каплю
раствора в середину поверхности воды в кювете.
3. Измерить и записать значения двух взаимно перпендикулярных
диаметров
*
, когда капля престанет растекаться.
4. Повторить пункты 2–3 два-три раза.
5. По результатам всех измерений определить среднее значение
диметра круга.
6. Определить массу одной капли кислоты. Для этого взвешива-
нием найти массу мерного стакана m. Затем, накапав в него не менее 20
капель кислоты, провести повторное измерение массы стакана m
1
. Мас-
са капли определяется как
*
Для повышения точности можно измерить диаметры для разных ориентаций
диаметров и полученные значения усреднить.
24
.
капельколичество
mm
m
k
−
=
1
7. Определить массу стеариновой кислоты, содержащейся в капле
раствора:
.
.
c
kk
c
m
m
ρ
ρ
2
1030
−
⋅
=
8. Плотность стеариновой кислоты
2
848 мкг /=
ρ
. Молярная мас-
са находится по известной формуле кислоты C
12
H
38
O
2
.
9. Рассчитать площадь поперечного сечения и высоту слоя.
Контрольные вопросы
1. Почему капля жидкости имеет сферическую форму?
2. Какова природа (физический смысл) сил поверхностного натя-
жения?
3. Влияет ли температура на коэффициент поверхностного натя-
жения, если влияет, то как?
Литература
1. Физический практикум: Механика и молекулярная физика /
Под. ред.
В.И. Ивероновой. М.: Наука, 1967. – 352 с.
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики: Термодинамика и молеку-
лярная физика. М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2003. Т. II. – 576 с.
3. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. М.: Физматгиз.
1963. – 500 с.
4. Лабораторный практикум по физике / Под ред. А.С. Ахметова.
М., 1980.
5.
Молекулярная физика: Описание лабораторных работ для сту-
дентов I курса физического факультета / Сост. В.П. Разборова, В.М. Мит-
ковский. Работы 13–17. Омск: ОмГУ, 1987. – 28 с.
6. Молекулярная физика: Описание лабораторных работ для сту-
дентов I курса физического факультета / Сост. Г.И. Геринг, В.П. Разбо-
рова. Работы 7–12. Омск: ОмГУ, 1987. – 32 с.
Если в капле содержится n молекул кислоты с поперечным сече- m1 − m
mk = .
нием Sм, то S = nS м , где S – площадь полученного круга. Отсюда количество капель
S 7. Определить массу стеариновой кислоты, содержащейся в капле
Sм = .
n раствора:
Число молекул в капле можно найти, если известна масса стеари- 0.3 ⋅ 10−2 mk ρ k
новой кислоты, содержащейся в капле, и ее молекулярная масса mc = .
ρc
m
n = Na , 8. Плотность стеариновой кислоты ρ = 848 кг / м 2 . Молярная мас-
µ
где Nа – число Авогадро, тогда, если D – диаметр пятна: са находится по известной формуле кислоты C12H38O2.
9. Рассчитать площадь поперечного сечения и высоту слоя.
πD 2 µ
Sм = .
4mN a Контрольные вопросы
Высоту молекулярного слоя h можно грубо оценить, пользуясь
1. Почему капля жидкости имеет сферическую форму?
следующим выражением: h = V S , где V – объем мономолекулярного 2. Какова природа (физический смысл) сил поверхностного натя-
жения?
слоя V = m ρ , а ρ – плотность, отсюда
3. Влияет ли температура на коэффициент поверхностного натя-
4m жения, если влияет, то как?
h= .
ρπD 2
Литература
Порядок проведения работы. 1. Физический практикум: Механика и молекулярная физика /
Под. ред. В.И. Ивероновой. М.: Наука, 1967. – 352 с.
1. Наполнить кювету водой и посыпать успокоившуюся поверх-
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики: Термодинамика и молеку-
ность порошком или тальком.
лярная физика. М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2003. Т. II. – 576 с.
2. Наполнить бюретку небольшим количеством 0,3%-го раствора
3. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. М.: Физматгиз.
стеариновой кислоты в спирте, с высоты 2–3 мм капают одну каплю
1963. – 500 с.
раствора в середину поверхности воды в кювете.
4. Лабораторный практикум по физике / Под ред. А.С. Ахметова.
3. Измерить и записать значения двух взаимно перпендикулярных
М., 1980.
диаметров*, когда капля престанет растекаться.
5. Молекулярная физика: Описание лабораторных работ для сту-
4. Повторить пункты 2–3 два-три раза.
дентов I курса физического факультета / Сост. В.П. Разборова, В.М. Мит-
5. По результатам всех измерений определить среднее значение
ковский. Работы 13–17. Омск: ОмГУ, 1987. – 28 с.
диметра круга.
6. Молекулярная физика: Описание лабораторных работ для сту-
6. Определить массу одной капли кислоты. Для этого взвешива-
дентов I курса физического факультета / Сост. Г.И. Геринг, В.П. Разбо-
нием найти массу мерного стакана m. Затем, накапав в него не менее 20
рова. Работы 7–12. Омск: ОмГУ, 1987. – 32 с.
капель кислоты, провести повторное измерение массы стакана m1. Мас-
са капли определяется как
*
Для повышения точности можно измерить диаметры для разных ориентаций
диаметров и полученные значения усреднить.
23 24
