Метод подъема воды или другой смачивающей жидкости в капиллярах

Поднятие смачивающей жидкости в капиллярной трубке над уровнем жидкости в большом сосуде происходит в результате того, что поверхность жидкости стремиться сократиться, поэтому на жидкость оказывается дополнительное давление , где R – радиус капилляра. Смачивающая жидкость капилляра поднимается на такую высоту, при которой вес ее столбика над уровнем жидкости в большом сосуде уравновесится силой дополнительного давления: или откуда где плотность жидкости.

Задание I: Определить коэффициент поверхностного натяжения методом отрыва капли.

Оборудование: капельница с водой, стакан, весы с разновесами.

Правила техники безопасности ( Приложение Д ).

Порядок выполнения работы

1. Определите массу стакана.

2. Накапайте из капельницы в стакан 60-70 капель воды.

3. Определите массу стакана с водой.

4. Найдите массу воды в стакане.

5. Рассчитайте массу одной капли.

6. Вычислите коэффициент поверхностного натяжения по формуле: где m – масса капли, g – ускорение свободного падения, а d – диаметр отверстия капельницы.

7. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 1.

 

Таблица 1

№ опыта	М, кг	N	m, кг	Н/м

 

где М – общая масса капель; N – число капель в стакане; m – масса одной капли, коэффициент поверхностного натяжения воды.

8. Проведите опыт еще два раза и найдите среднее значение коэффициента поверхностного натяжения.

9. Сравните полученные значения с данными из таблицы 3, с.165 [3]

Задание II: Определить коэффициент поверхностного натяжения методом подъёма воды в капилляре.

Оборудование: стакан с водой, две капиллярные трубки различного сечения, набор игл, микрометр, масштабная линейка, лупа.

Инструктаж по проведению лабораторной работы:

1. Капиллярные трубки пронумеровать.

2. Предварительно смочить внутреннюю поверхность капиллярной трубки исследуемой жидкостью, а затем провести опыт.

3. Высоту подъема жидкости измерять по нижней части мениска в капилляре. Для удобства отсчета наблюдение производить через лупу.

Порядок выполнения работы

1. Опустите в стакан с водой поочередно каждую из двух капиллярных трубок.

2. Измерьте высоту подъема воды в капиллярной трубке над поверхностью воды в стакане.

3. Подберите иглу требуемой толщины, введите ее в капилляр и отметьте на ней место, до которого она вошла в капилляр. Микрометром измерьте диаметр иглы в отмеченном месте.

4. Вычислите поверхностное натяжение по формуле

5. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу 2.

 

Таблица 2

Номер капиллярной трубки	Диаметр канала капиллярной трубки d, м	Высота подъема воды в капилляре h, м	Плотность воды, ρ кг/м³	Поверхностное натяжение σ , Н/м	Среднее значение поверхностного натяжения σ ср, Н/м	Табличное значение поверхностного натяжения σ таб, Н/м	Относительная погрешность δ, %

6. Сравните результаты с данными из таблицы 3 с.165 [3].

7. Определите относительную погрешность по формуле

 

Задание III: исследовать зависимость поверхностного натяжения от температуры и рода жидкости.

 

1. Рассмотрите таблицу 3 и сделайте вывод о зависимости коэффициента поверхностного натяжения от температуры. Укажите причину этой зависимости.

 

Таблица 3

Температура Т, К	Поверхности натяжение δ, 10-3 Н/м	Температура Т, К	Поверхности, натяжение δ, 10-3 Н/м
	74, 0		71, 8
	73, 3		71, 0
	72, 5

 

2. Рассмотрите таблицу 3 с.165 [3] и сделайте вывод о зависимости коэффициента поверхностного натяжения от рода жидкости. Укажите причину этой зависимости.

Задание IV: Оформить результаты измерений и вычислений в форме отчета по лабораторной работе в соответствии с Приложением Б.

Контрольные вопросы:

 

1. При каком условии начинается падение капли из отверстия капельницы?

2. В двух одинаковых пробирках находится одинаковое количество капель воды. В одной пробирке вода чистая, в другой – с прибавкой мыла. Одинаковы ли объемы отмеренных капель? Ответ обоснуйте.

3. Изменится ли результат вычисления поверхностного натяжения, если опыт проводить в другом месте Земли?

4. Почему в методе отрыва капель: а) рекомендуется проводить измерения для возможно большего числа капель? б) следует добиваться медленного падения капель?

Форма контроля - письменный отчет

 

Список рекомендуемой литературы:

1. Мякишев Г.Я. Физика 10 класс.- М.: Просвещение, 2011.- 366 с. + CR-ROM.

Тема 2.2. Термодинамика.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. эксплуатируемые вручную или с применением ручного труда; без применения ручного труда (механические, автоматические и др.).
2. E) представленные в Мажилисе Парламента
3. I. Средства, стимулирующие эритропоэз, или противоанемические средства
4. II. Поставьте глаголы, стоящие в скобках, в зависимости от смысла в Present Perfect или Past Simple. Переведите предложения на русский язык.
5. II. Профессия или психотерапия?
6. III. Попытки соединения цивилизационного подхода с формационным.
7. III. Функциональные стили речи современного русского языка.
8. IV. 5. 2. Техника старта из воды
9. V. 7. ПОМОЩЬ ПОСТРАДАВШЕМУ ПОСЛЕ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЕГО ИЗ ВОДЫ
10. VIII. Общая оценка урока, выводы и предложения по совершенствованию работы
11. VIII. ПРИВЕДИТЕ В ПОРЯДОК ЭКОНОМИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ, ИЛИ УТРАЧЕННОЕ ИСКУССТВО СОЗДАНИЯ СТРАН СРЕДНЕГО ДОСТАТКА
12. XVI. Любой опыт, несовместимый с организацией или структурой самости, может восприниматься как угроза, и чем больше таких восприятий, тем жестче организация структуры самости для самозащиты.