Описание установки

Рисунок 11.2. Установка

Установка для определения коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва проволочного контура (рисунок 11.2) состоит из штатива Ш, динамометра ДПН Д, чаши для жидкости Ч, проволочного контура П, который подвешивается на крючок К и винта держателя В. Динамометр Д состоит из пружины измерительной И, шкалы динамометра. Измерительная пружина И заканчивается крючком К.

Подготовка и проведение измерений Упражнение 1. Определение коэффициента поверхностного натяжения различных жидкостей

1. В чашу для исследуемой жидкости Ч налить исследуемую жидкость (по рекомендации преподавателя).

2. На крючок К осторожно подвесить проволочный контур П заданной длины (длина контура задается преподавателем).

3. Перемещая динамометр Д по высоте, проволочный контур с помощью пинцета погрузить в жидкость так, чтобы он полностью покрывал этот контур.

4. Медленно выворачивать винт держателя В до тех пор, пока не разорвется пленка жидкости, тянувшаяся за контуром П. Заметить по шкале динамометра А число делений n, при котором разорвалась пленка. Тогда сила, необходимая для разрыва пленки по контуру вычисляется по формуле:

F = nl,

где F – сила, приложенная для разрыва пленки по контуру (Н);

n – число делений, при котором происходит разрыв пленки;

l- цена деления динамометра (0,5мН).

5. Опыт повторить 3-5 раз.

6. Вычислить среднее арифметическое значение силы F, абсолютную и относительную погрешность.

7. П.П. 2-6 повторить для контуров различной длины.

8. Вычислить коэффициент поверхностного натяжения жидкости по формуле:

(11.8)

где F – сила, приложенная для разрыва пленки (Н);

l - размер проволочного контура (м).

9. Вычислить относительную погрешность Е_G и абсолютную погрешность ΔG для G по формуле:

(11.9)

где Δl =1ּ10^-3м;

ΔF = 0,5 мН.

10. Зная можно определить абсолютную погрешность

.

Результаты вычислений и измерений занести в таблицу 11.1

Таблица 11.1

№ п/п	Исслед. жидкость	l, м	n, дел	Fi, Н	F, Н	ΔF, Н	ЕSF= ΔFi/Fi %	G, Н/м	G, Н/м	Δ G, Н/м	Е G, о/о

11. Окончательный результат значения коэффициента поверхностного натяжения запишется в виде:

G = G ± Δ G; Е = Е G %.

Полученные результаты сравнить с табличными значениями.

Упражнение 2. Зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры.

1. Нагреть дистиллированную воду до 80-90 ⁰С и налить ее в чашу для исследуемой жидкости Ч.

2. Измерять силу F разрыва пленки по мере охлаждения жидкости с интервалом 10 с. Контур берется по рекомендации преподавателя.

3. Рассчитать коэффициент поверхностного натяжения G по формуле (11.8) для каждого значения температуры t. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 11.2.

Таблица 11.2

№ п/п	Исследуемая жидкость	t, c	n, дел	F, Н	G, Н/м

4. Построить график зависимости G = f (t).