I Pracownia Zakładu Fizyki PL
Wydział Elektryczny
Ćwiczenie nr.: 8.2
Semestr: II
Grupa: ED 2.4
Rok akadem.: 97/98
Temat: Wyznaczanie współczynnika napięcia powierzchniowego cieczy za pomocą stalagmometru
Data wykonania: 98.03.17
Ocena:
Podbudowa teoretyczna:
Korzystając z przyrządu jakim jest stalagmometr możemy wyznaczyć współczynnik napięcia powierzchniowego danej cieczy. Korzystamy tu z charakterystycznego zachowania się cieczy w naczyniach włoskowatych.
Ciecz wypływająca pod niewielkim ciśnieniem ze stalagmometru tworzy pojedyncze kuliste krople, które powoli odrywają się od wylotu kapilary. Oderwanie się kropli następuje, gdy siła napięcia powierzchniowego F zostanie zrównoważona z ciężarem kropli P. Kropla odrywa się na obwodzie przewężenia 2pr1 (jak na rysunku). Aby pominąć trudność zmierzenia promienia r1 wprowadzamy współczynnik K1 jako stosunek promienia r kapilary do promienia przewężenia r1.
F=P
mg=2pr1s
po podstawieniu otrzymujemy:
oznaczając otrzymujemy:
mg= sr / K
Jest to końcowy wzór na współczynnik napięcia powierzchniowego, przy czym współczynnik korekcyjny K zależy od objętości pojedynczej kropli i promienia kapilary r; K=f(V/r3).
Opis wykonania ćwiczenia:
- ważymy naczyńko (puste)
- za pomocą strzykawki nabieramy ciecz do stalagmometru
- umieszczamy stalagmometr nad naczynkiem zdejmując strzykawkę pozwalamy aby skapywała
swobodnie ciecz
- liczymy liczbę kropel n
- ważymy naczyńko z cieczą
- obliczamy masę pojedynczej kropli i stosunek (V/r3) aby znaleźć współczynnik K
- znalezione wartości podstawiamy do wzoru i obliczamy wsp. napięcia powierzchniowego s
- pomiary wykonujemy czterokrotnie.
Tabela pomiarowa:
Rodzaj cieczy: toluen
rT
m1
m2
n
V
r
V/r3
K
s
sśr
d
kg/m3
g
g
m3
m
N/m
N/m
%
21,1
24,2
54
6,62 10-8
0,49
0,246
0,027
0,84
21,15
23,75
47
6,38 10-8
0,48
0.246
0,026
0,96
866,9
21,15
23,8
52
5,87 10-8
5,1 10-3
0,44
0,2491
0,024
0.0255
0,94
21,15
24
53
6,2 10-8
0,46
0,2491
0,025
0,9
Przykładowe obliczenia:
objętość V pojedynczej kropli:
stosunek (V/r3) w celu znalezienia współczynnika K (tabela 10 - skrypt):
współczynnik napięcia powierzchniowego cieczy:
...