ВУЗ:
Рубрика:
37
Из формулы (11) видно , что, измерив высоту поднятия жидкости
и радиус капилляра, можно вычислить коэффициент поверхностного
натяжения жидкости по формуле :
.
2
ghr
ρ
α =
(11)
Однако измерить точно высоту поднятия жидкости в капилляре
трудно. Поэтому в работе используется метод компенсации разности
давлений . Если создать в капилляре над жидкостью избыточное давление,
то при некотором его значении р
изб.
уровень жидкости в капилляре
сравнивается с уровнем жидкости в стаканчике 2. Это избыточное
давление, которое можно измерить манометром , равно
,
,
gHp
мизб
ρ
=
где
м
ρ
- плотность жидкости в манометре, Н - разность высот в коленах
манометра .
Тогда коэффициент поверхностного натяжения жидкости
вычисляется по формуле:
2
gHr
м
ρ
α =
или
,
4
gHd
м
ρ
α =
(12)
где d - диаметр капилляра.
Выполнение работы
Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
1. Капилляр 1 промывают дистиллированной водой , затем исследуемой
жидкостью и вставляют в трубку 3. Стакан с водой 4 с помощью
поворотного столика 6 опускается так, чтобы вода не заходила в
металлический цилиндр 9. Уровни жидкости в манометре 5 должны быть
одинаковы .
2. На столик 7 помещают стеклянный стаканчик 2 с исследуемой
жидкостью и закрепляют столик винтом 8 в таком положении, чтобы
капилляр был погружен в жидкость на 2-3 мм. При этом жидкость в
капилляре поднимется и установится на некоторой высоте.
3. Вращая столик 6, медленно поднимают стакан с водой 4, вода
заполняет объем металлического цилиндра 9 и в системе повышается
давление. В момент, когда уровень жидкости в капилляре 1 сравняется с
поверхностью исследуемой жидкости в стаканчике 2, производят отсчет Н
разности уровней по манометру 5. Очевидно, что в этот момент
компенсирующее давление станет равным дополнительному давлению
поверхностного слоя жидкости в капилляре.
Опыт необходимо повторить не менее пяти раз.. Радиус капилляра дается
преподавателем Плотность жидкости (спирта ) в манометре
м
ρ
=0,79 г/см
3
.
№
п/п
Н , мм
∆Н , мм α, дин/ см
∆α,
дин/ см
%100
α
α
∆
1
2
…
Ср.
37 И з формулы (11) видно, что, из мерив вы соту поднятия жидк ости и ра диус к а пилляра, можно вы числить к оэ ффициент поверхностного rρgh на тяжения жидк ости по формуле: α= . (11) 2 О днак о из мерить точно вы соту поднятия жидк ости в к а пилляре трудно. П оэтому в ра боте использ уется метод к омпенса ции ра з ности давлений. Е сли соз дать в к а пилляре на джидк остью из бы точное да вление, то при нек отором его з начении риз б. уровень жидк ости в к а пилляре сра внива ется с уровнем жидк ости в стак а нчик е 2. Э то из бы точное давление, к оторое можно из мерить ма нометром, ра вно pизб, = ρ м gH , где ρ м - плотность жидк ости в ма нометре, Н - ра з ность вы сот в к оленах ма нометра . Т огда к оэ ффициент поверхностного на тяжения жидк ости вы числяется по формуле: rρ gH dρ gH α= м или α= м , (12) 2 4 где d - диа метр к а пилляра . В ыпо лнение рабо ты О предел ен ие коэф ф ициен т а пов ерхн ост н ого н а т яж ен ияж идкост и 1. К а пилляр 1 промы ва ю тдистиллирова нной водой, з а тем исследуемой жидк остью и вста вляю т в трубк у 3. С та к а н с водой 4 с помощ ью поворотного столик а 6 опуск а ется та к , чтобы вода не з аходила в мета ллическ ий цилиндр 9. У ровни жидк ости в ма нометре 5 должны бы ть одинак овы . 2. Н а столик 7 помещ а ю т стек лянны й ста к а нчик 2 с исследуемой жидк остью и з а к репляю т столик винтом 8 в та к ом положении, чтобы к а пилляр бы л погружен в жидк ость на 2-3 мм. П ри э том жидк ость в к а пилляре поднимется и уста новится на нек оторой вы соте. 3. В ра щ а я столик 6, медленно поднима ю т ста к а н с водой 4, вода з а полняет объ ем мета ллическ ого цилиндра 9 и в системе повы ш а ется давление. В момент, к огда уровень жидк ости в к а пилляре 1 сра вняется с поверхностью исследуемой жидк ости в ста к а нчик е 2, произ водятотсчетН ра з ности уровней по ма нометру 5. О чевидно, что в этот момент к омпенсирую щ ее да вление ста нет равны м дополнительному давлению поверхностного слоя жидк ости вк а пилляре. О пы т необходимо повторить не менее пяти ра з.. Ра диус к а пилляра да ется препода вателем П лотность жидк ости (спирта ) вма нометре ρ м =0,79 г/см3. № Н , мм ∆Н , мм α, дин/см ∆α, ∆α п/п 100% дин/см α 1 2 … С р.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »