I. Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва кольца

Для определения коэффициента поверхностного натяжения различных жидкостей в данной работе используются весы Жоли (рис.12.3.)

Рис. 12.3.

Весы Жоли состоят из следующих частей: стойки с треногой, кронштейна, с кремальерой, пружины и чашечки для исследуемой жидкости.

К стойке прикреплена рейка, кронштейн при помощи кремальеры может передвигаться вдоль стойки.

Горизонтальная площадка кронштейна служит для установки чашки с исследуемой жидкостью.

На передней стороне стойки нанесена миллиметровая шкала. К стойке сверху прикреплена планка с двумя крючками. На один крючок подвешивается нить с отвесом, а на другой – пружина. К нижнему концу пружины прикреплен крючок, к которому подвешивается кольцо. К кольцу прикреплен специальный подвес, в верхней части которого имеется тонкий диск.

Диск при рабочем положении прибора расположен горизонтально и служит указателем. При помощи которого по шкале стойки производится отсчет величины растяжения пружины.

Отвес служит для установки стойки прибора в вертикальное положение, которое производится при помощи подъемных винтов треноги.

При соприкосновении кольца и смачивающей металл жидкости силы межмолекулярного сцепления между жидкость и металлом удержат кольцо.

Опуская с помощью кремальеры чашку с исследуемой жидкостью, можно оторвать кольцо от жидкости. При этом будет происходить не отрыв жидкости от металла, а разрыв более слабой поверхности пленки по обе стороны кольца (рис. 12.4.)

Рис. 12.4.

Длина линии разрыва жидкости равна

где D – наружный диаметр кольца;

d – толщина кольца.

(рис. 12.4. – соприкосновение с жидкостью).

Коэффициент поверхностного натяжения выразится тогда следующей формулой:

(12.5.)

где Р – вес гирек, равный силе отрыва кольца от поверхности жидкости.

Порядок выполнения работы

1. Тщательно ознакомьтесь с устройством весов Жолли.

2. С помощью отвеса и подъемных винтов установите стойку прибора.

3. Измерьте штангенциркулем наружный диаметр кольца и его толщину в нескольких местах и возьмите среднее арифметическое значение.

4. Установите на горизонтальную площадку кронштейна чашку с исследуемой жидкостью.

5. Опустите кольцо в исследуемую жидкость, а затем поднимая его с помощью кремальеры, заметьте момент отрыва кольца от поверхности жидкости.

6. Растяните пружину с помощью гирек до замеченной метки.

7. Опыт повторите 3-5 раз. Данные занесите в таблицу 12.1.

8. По формуле (12.5.) определите коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости.

9. Вычислите погрешности измерения.

Таблица 12.1.

Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва кольца

№№	Р	Р	(Р)^2	D	D	(D)^2	d	d	(d)^2	
1
2
3
ср