Капиллярными явлениями называют подъем или опускание жидкости в трубках малого диаметра – капиллярах (см. рис.3). Смачивающие жидкости поднимаются по капиллярам, не смачивающие – опускаются. Подъем жидкости в капилляре продолжается до тех пор, пока сила тяжести действующая на столб жидкости в капилляре, не станет равной по модулю результирующей Fн сил поверхностного натяжения, действующих вдоль границы соприкосновения жидкости с поверхностью капилляра: Fт = Fн, где Fт = mg = ρ hπ r2g, Fн = σ 2π r.Отсюда следует: h=2 / ρ rg.
Рис.3
Рис.2
Порядок выполнения работы
Опыт 1
1. Собрать установку и наполнить бюретку водой
2. Измерить диаметр канала узкого конца бюретки.
3. Определить по шкале бюретки начальный объем воды V1 в мл (1мл=10 -6 м 3).
4. Поставить под бюретку сосуд, наполнить ее водой и, плавно открывая кран, добиться медленного отрывания капель (капли должны падать друг за другом через1-2с.)
5. Отсчитать 20-40 капель.
6. Определить конечный объем воды в бюретке V2.
7. Найти объем капель по формуле: V = V2 – V1.
8. Масса одной капли будет равна: mx = .
9. Вычислить коэффициент поверхностного натяжения жидкости по формуле:
σ =
где =103 кг/ м3 – плотность воды, d-диаметр бюретки, -ускорение свободного падения.
Опыт 2
1. Опустить в стакан с водой капиллярную трубку.
2. Измерить высоту подъёма воды h в капиллярной трубке над поверхностью воды в стакане(см.рис.3).
3. Измерить диаметр капилляра d, вычислить его радиус r=d/2.
4. Произвести вычисления коэффициента поверхностного натяжения по формуле
hr g/2
5. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1.
6. Сравнить результаты с табличным значением коэффициента поверхностного натяжения табл=0, 072 Н/м и определить абсолютную погрешность методом оценки результатов измерений
1. Почему поверхностное натяжение зависит от вида жидкости?
2. В двух одинаковых пробирках находится одинаковое количество капель воды. В одной пробирке вода чистая, а в другой - с прибавкой мыла. Одинаковы ли объемы отмеренных капель? Ответ обоснуйте.
3. Изменится ли результат вычисления, если диаметр канала трубки будет меньше?
4. Какую жидкость можно налить в стакан выше краев?
5. Между двумя столбами натянута веревка. Как изменится прогиб веревки, если она намокнет от дождя?
Вариант 2.
1. Почему и как зависит поверхностное натяжение от температуры?
2. Изменится ли результат вычисления поверхностного натяжения, если опыт про водить в другом месте Земли?
3. Почему мокрое платье становится узко?
4. Должны ли смазочные материалы смачивать трущиеся металлы?
5. Изменится ли высота поднятия жидкости в капиллярной трубке, если ее наклонить?
mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.009 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Пожаловаться на материал
/ ρ rg.
V = V2 – V1.
.
=103 кг/ м3 – плотность воды, d-диаметр бюретки, 
-ускорение свободного падения.
hr 
•100 
/ 
(м)
