Лабораторна робота №3: Визначення коефіцієнту поверхневого натягу води.

Мета: Визначити коефіцієнт поверхневого натягу води.

Прилади і матеріали: циліндр з водою, дві капілярні трубки різного поперечного перерізу, мікрометр, масштабна лінійка, лупа.

Небезпечні фактори:

1. Пошкодження цілісності шкіри гострим предметом (шматком скла).

2. Пошкодження шкірного покрову загостреними предметами.

Застереження:

Ø Різкі некоординовані рухи спричинюють пошкодженню шкіри, стають причинами травм.

Ø Скло має властивості крихкості, легко ламається й тріскає при ударах й різких змінах температур.

Ø Недостатня фіксація приладів сприяє тілесним пошкодженням.

 

З правилами техніки безпеки ознайомлений (-а) ____________________

^{(підпис студента)}

 

Теоретичні відомості

Молекули поверхневого шару мають надлишок потенціальної енергії в порівнянні з енергію молекул, які знаходяться всередині рідини.

Поверхневий шар рідини намагаючись зменшити потенціальну енергію, скорочується. При цьому виконується робота А.

де δ – коефіцієнт поверхневого натягу.

Коефіцієнт поверхневого натягу можна визначити різними способами, Один з яких: ”метод підйому води або другої змочуючої рідини в капілярах”. Підйом змочуючої рідини в капілярах трубці над рівнем рідини в більшій посуді проходить в результаті того, що поверхня рідини намагається скоротитися, тому на рідині створюється додатковий тиск де R- радіус капіляру підіймається на таку висоту, при якій вага його стовпчика над рівнем рідини в великому посуді зрівнюється силою додаткового тиску:

звідки

де ρ – густина води.

 

Хід роботи:

1. Опускати в циліндр з водою по черзі кожну капілярну трубку.

2. Виміряти висоту підйому води в капілярній трубці над поверхнею води в циліндрі.

3. Для визначення діаметру капілярної трубки можна скористатись голкою, яку ввести в капіляр і відмітити місце, до якого ввійшла голка. мікрометром виміряти діаметр голки.

4. Виконати вирахування коефіцієнту поверхневого натягу за формулою.

5. Результати занести в таблицю.

6. Порівняти результати з табличним значенням поверхневого натягу. Обрахуйте відносну похибку

.

 

Номер капілярної трубки	Канал капілярної трубки d, м	Підйом води в капілярі. h, м	Густина води ρ, кг/м^3	Поверхневий натяг σ	Середнє значення поверхневого натягу	Значення поверхневого натягу (табл)	Похибка , %

 

Методичні вказівки:

1. Попередньо змочити внутрішню поверхню капілярних трубок рідиною, з якою проводиться дослід.

2. Висоту підняття рідини виміряти по нижній частині меніска в капілярах.

Контрольні питання:

1. Чому поверхневий натяг залежить від виду рідини?

2. Як залежить поверхневий натяг від температури?

3. Чи зміниться результат обрахунку поверхневого натягу, якщо дослід проводиться в другому місці Землі?

4. Чи зміниться результат, якщо діаметр каналу трубки буде меншим?

Література

1. Жданов Л.С. Підручник з фізики для середніх спеціальних навчальних закладів. – Київ.: Вища школа. Головне вид-во, 1979. – мова укр. – 568 с. (стор. 102-107)

2. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Фізика: Підруч. Для 10 кл. серед. шк. – К.: Рад. шк., 1990. – 256 с. (стор. 42-49)

Розрахунки

Висновок: __________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ______________________________________________________________ _____________________________________________________________

Рецензія викладача:________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Оцінка: ____________ Підпис: ___________________