Лабораторная работа

Изучение поверхностного натяжения

Цель работы: экспериментально определить коэффициент поверхностного натяжения методом отрыва капель.
Оборудование: весы учебные; разновес (можно мензурку); клин измерительный; пипетка, штангенциркуль; стакан с водой; стакан химический.


Расчеты показывают, что отрыв капли воды от пипетки происходит при выполнении равенства mg = σπd, где m - масса капли, σ - коэффициент поверхностного натяжения воды, d - внутренний диаметр пипетки. Отсюда σ = mg/πd. Для повышения точности измеряют массу M нескольких капель: M = m * n, где n - число капель. Тогда расчетная формула принимает вид: σ = Mg/nπd


Ход работы:
  1. С помощью измерительного клина и штангенциркуля измерьте внутренний диаметр пипетки d
  2. Накапайте в пустой стакан 100-200 капель воды и с помощью весов (или мензурки) определите массу воды M
  3. По приведенной в описании работы формуле вычислите σ
  4. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу
  5. Запишите вывод

Δω=σ*ΔS (Изменение свободной энергии прямо пропорционально изменению площади свободной поверхности жидкости)
σ=\( \frac{M*g}{n* \pi *d} \), где М - масса жидкости (М=m*n масса капли умножить на количество капель)
g - ускорение свободного падения, равно 9,8 м/с²
n - число капель
π≈3,14
d - диаметр головки пипетки
В таблице:
M=0,013 кг=13*10⁻³ кг
N=200 (если меньше капель, то погрешность больше)
d=1,9*10⁻³ м
σ=15*10⁻³Н/м
Δm=0,00001 кг=10⁻⁵ кг
Δd=0,55*10⁻³ м (погрешность штангенциркуля)
7. Δσ=(ΔM/M+Δd/d)*σ=0,0105
ε=(ΔM/M+Δd/d)*100%=7%
Вывод:
σ=(0,015+-0,01) Н/м