- •Вопросы входного контроля
- •Вязкость жидкости
- •Поверхностное натяжение
- •Зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры
- •Зависимость коэффициента поверхностного натяжения от примесей
- •Определение вязкости жидкости
- •Практическая часть
- •Ход работы
- •Определение вязкости жидкости методом Стокса
- •Практическая часть
- •Лабораторная работа №8 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкостей разными методами
- •Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва капель
- •Теоретическое обоснование метода
- •Практическая часть
- •Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва кольца
- •Теоретическое обоснование метода
- •Практическая часть
- •Вопросы выходного контроля
Практическая часть
Задание: определить динамическую вязкость глицерина.
Ход работы:
С помощью ареометра измерить плотность исследуемой жидкости.
Измерить микрометром диаметр шарика. (дробинки).
Смочить шарик глицерином и опустить в сосуд.
Замерить секундомером время t прохождения шариком высоты h.
Повторить опыт для 3 - 4 шариков.
Вычислить среднее арифметическое значение вязкости глицерина и его погрешность, считая результаты опытов малыми выборками.
Записать окончательный результат для доверительной вероятности
Р = 0.95.
Лабораторная работа №8 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкостей разными методами
Цель работы: 1. Опытное определение коэффициента поверхностного натяжения разными методами.
2. Сравнение коэффициентов поверхностного натяжения разнородных жидкостей при данной температуре (вода, спирт, глицерин).
Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва капель
Приборы и принадлежности:
капельница или бюретка с краном, зажатая в штативе;
весы с разновесом;
исследуемые жидкости;
с осуды для сбора капель.
Рис.6. Бюретка с краном.
Рис.7. Капельница:
1, 2 – иглы,
3 – капельница,
4 – зажим,
5 – трубка для инъекций,
6 – игла для инъекций.
Теоретическое обоснование метода
Эта работа основана на сравнении силы поверхностного натяжения, удерживающей каплю от падения, с силой тяжести, под действием которой отрывается капля. В работе используется капельница (рис. 7) или бюретка с краном (рис. 6). Капля отрывается тогда, когда сила тяжести, действующая на каплю будет больше или в предельном случае, равна силе поверхностного натяжения, удерживающей каплю от падения (рис. 6).
Таким образом, в момент отрыва капли получаем условие:
+ = 0
mg - F = 0
F = mg (20)
где m - масса капли.
Силу поверхностного натяжения выразим через коэффициент поверхностного натяжения и длину границы поверхностного слоя жидкости.
F = · l
l = 2R,
F = 2R,
где - коэффициент поверхностного натяжения,
l = 2R - длина границы поверхностного слоя,
R - радиус шейки капли.
Итак, 2R = mg, отсюда
= mg/( 2R ) (21)
Учитывая явление смачиваемости, считаем, что внутренний радиус капилляра равным внешнему радиусу.
Рабочая формула имеет вид:
= (22)
где m - масса пустого сосуда,
m - масса сосуда с «n» количеством капель,
g - ускорение свободного падения на широте г. Кирова,
g = 9,82 м/с .
Практическая часть
1). С помощью весов определить массу m1 пустого сосуда для сбора жидкости.
2). Установить скорость истечения жидкости не более 10 капель в минуту.
3). Набрать во взвешенный сосуд определенное количество капель
(30-50) и определить массу m2.
4). Опыт с исследуемой жидкостью проделать три – пять раз.
5). Вычислить абсолютную и относительную погрешности, считая результаты опытов малыми выборками.
6). Определить коэффициенты поверхностного натяжения для различных жидкостей.
7). Результаты опытов занести в таблицу.
№ опыта |
Исследуемая жидкость |
1 |
2 |
3 |
сp |
|
= ср |
1 |
Вода дистил. |
|
|
|
|
|
|
2 |
Вода из-под крана |
|
|
|
|
|
|
3 |
Соленая вода с концентр. «С1» |
|
|
|
|
|
|
4 |
Соленая вода с концентр. «С2» |
|
|
|
|
|
|
8). Сделать вывод.