Определение коэффициента поверхностного натяжения методом счета капель.

Пусть из тонкого кольца бюретки или пипетки вытекает жидкость. По мере роста капля меняет свою форму и в момент отрыва имеет форму шара. Перед отрывом капли, в верхней ее части, образуется шейка, по которой отрывается в момент равенства сил поверхностного натяжения и силы тяжести:

; ;

(α) – коэффициент поверхностного натяжения данной жидкости,

(R) – радиус шейки капли.

(π) – постоянная величина 3,14.

Тогда можно записать:

, откуда

Чтобы определить коэффициент поверхностного натяжения по этой формуле, нужно измерить радиус шейки капли, что практически осуществляется очень трудно. А если определить коэффициент поверхностного натяжения, которой заранее известен, то необходимость измерить радиус отпадает; следовательно этот метод проще и, одновременно, точнее, т.к. при измерении неизбежно допускаются ошибки. Чтобы вывести формулу для коэффициентов поверхностного натяжения по этому методу запишем: (α₀) для дистиллированной воды, которая берется в качестве эталонной и для исследуемой жидкости:

(1) (2)

из таблицы: α₀=0,073 Н/м. Затем оба равенства поделим друг друга, получим:

где (α₀) – коэффициент поверхностного натяжения дистиллированной воды,

(α) – коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости.

Контрольные вопросы

1. Какова картина молекулярно-кинетического строения жидкости?

2. Что такое молекулярное давление, чем оно обусловливается?

3. Как на практике можно найти коэффициент поверхностного натяжения?

№6 Лабораторная работа

Определение коэффициента вязкости по пуазейлю.

Приборы и принадлежности: Бюретка с краном, секундомер, мензурка, весы с разновесками, стеклянный стаканчик, сосуды с исследуемой жидкостью.

Теоретическая часть:

а) Знать сущность вязкости жидкости.

б) Знать формулы Стокса и Пуазейля, явление переноса.

в) Вывести формулы:

;

где ( ) – коэффициент вязкости дистиллированной воды,

( ) – коэффициент вязкости исследуемой жидкости,

(t) – время вытекания исследуемой жидкости от метки до метки,

(t₀) – время вытекания дистиллированной воды от метки до метки,

(h) – высота столба жидкости,

(V) – объем массы исследуемой жидкости.

(m) - масса жидкости в бюретке.

Практическая часть:

1. Определение коэффициента вязкости исследуемых растворов.

2. Обработка результатов измерений.

Таблица испытаний

№

t0

ρ0

η0

t

m

V

η

t ^0C

η ср

Δη

σ

f %

1. 2. 3.

1,04*10^-5 Па*с

1. 2. 3.