Описание установки

Рисунок 11.1. - Установка для определения коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва проволочного контура

Установка для определения коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва проволочного контура (рисунок 11.1) 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 для контуров различных размеров

1. В чашу для исследуемой жидкости Ч налейте исследуемую жидкость (по рекомендации преподавателя). На крючок К осторожно подвесьте проволочный контур П заданной длины (длина контура задается преподавателем).

2. Перемещая динамометр Д по высоте штатива, проволочный контур с помощью пинцета погрузите в жидкость так, чтобы он полностью покрывал этот контур. Медленно выкручивайте винт держателя В до тех пор, пока не разорвется пленка жидкости, тянувшаяся за контуром П. Заметьте по шкале динамометра А показание динамометра n, при котором разорвалась пленка.

3. Опыт повторите 3 раза.

4. Вычислите среднее арифметическое значение силы.

5. Вычислите коэффициент поверхностного натяжения жидкости по формуле:

(11.4)

где F – сила, приложенная для разрыва пленки;

l - размер проволочного контура (м).

6. Вычислите относительную погрешность _G и абсолютную погрешность Δ для по формуле:

(11.5)

где Δl =1ּ10^-3м;

ΔF = 0,5 мН.

7. Зная можно определить абсолютную погрешность

.

8. Результаты вычислений и измерений занесите в таблицу 11.1

Таблица 11.1 - Определение коэффициента поверхностного натяжения для контуров различных размеров

№ п/п	Исслед. жидкость	l, мм	Fi, mН	F, mН	ΔF, mН		Н/м	, Н/м	Δ, Н/м	, о/о

9. Окончательный результат значения коэффициента поверхностного натяжения запишите в виде:

Полученные результаты сравните с табличными значениями.

10. Сделайте вывод о зависимости от длины контура.

Упражнение 2. Зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры.

1. Нагрейте дистиллированную воду до 70 ⁰С и налейте ее в чашу для исследуемой жидкости Ч.

2. Измерьте силу F разрыва пленки по мере охлаждения жидкости с интервалом 10⁰С. Размер контура задается преподавателем.

3. Рассчитайте коэффициент поверхностного натяжения  по формуле (11.4) для каждого значения температуры t. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 11.2.

Таблица 11.2-Зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры.

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

4. Постройте график зависимости  = f (t).