Метод измерения максимального избыточного давления

В пузырьках воздуха

 

1. С помощью крана (К) соединить систему с атмосферой. Налить в аспиратор (А) водопроводную воду, а в сосуд (В) исследуемую жидкость с таким расчетом, чтобы нижний конец капилляра слегка касался поверхности жидкости.

2. Установить кран (К) в такое положение, чтобы сосуд (В) соединился с манометром (М) и был отсоединен от атмосферы. Приоткрыть кран (К ) аспиратора настолько, чтобы изменение давления происходило достаточно медленно. Пузырьки воздуха должны отрываться примерно через каждые 10-15 секунд. После установления указанной частоты образования пузырьков можно производить измерения.

3. Измерить   5 раз и рассчитать коэффициент поверхностного натяжения по формуле (14). Оценить погрешность измерения. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 3.

4. С помощью крана (К) соединить систему с атмосферой. Включить нагреватель (П) и нагреть воду в сосуде (В) на . Перевести кран в рабочее положение и измерить . Измерения производить через каждые  до температуры . Рассчитать коэффициент поверхностного натяжения для каждого значения температуры. Результаты измерений занести в таблицу 4.

5. Построить график зависимости коэффициента поверхностного натяжения от температуры.

 

                  Таблица 3                                        Таблица 4

 

№	, м	s, Н/м	s, Н/м	, %		Т, К	, м	s, Н/м
1
2
3
4
5

                           

    Контрольные вопросы

 

1. Какими свойствами обладают молекулы поверхностного слоя жидкости?

2. Сформулировать определения коэффициента поверхностного натяжения.

3. К чему приводит то, что поверхность жидкости обладает избыточной потенциальной энергией?

4. Как направлены силы поверхностного натяжения?

5. В чем заключается опыт Плато?

6. Какие существуют методы определения коэффициента поверхностного натяжения?

7. Получить выражение для определения коэффициента поверхностного натяжения методом капель.

8. Объяснить причины возникновения дополнительного избыточного давления над искривленной поверхностью жидкости. Вывести формулу Лапласа.

9. Показать, что .

 10. Как объяснить температурную зависимость коэффициента поверхностного натяжения?

 

Литература

 

1. Фриш, С.Э. Курс общей физики: учебник: [в 3 т.]. Т. 1. Физические основы механики. Молекулярная физика. Колебания и волны / С.Э. Фриш. – 13-е изд., стер. – Санкт-Петербург [и др.]: Лань, 2009. – 480 с.: ил.

2. Савельев, И.В. Курс общей физики: учебное пособие для вузов [в 3 т.]. Т. 1. Механика. Молекулярная физика / И.В. Савельев. – 10-е изд., стер. – Санкт-Петербург [и др.]: Лань, 2008. – 432 с.: ил.

3. Трофимова, Т.И. Основы физики: учебное пособие: в 5 кн. Кн.2. Молекулярная физика. Термодинамика / Т.И. Трофимова. – Москва: Высшая школа, 2007. – 180 с.: ил.

4. Пронин, Б.В. Физика [Электронный ресурс]: учебник / Б.В. Пронин. – Москва: Издательство РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012. – 445 с. – Режим доступа:

http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=144822

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4