Описание прибора

ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО МЕТОДУ МАКСИМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ В ПУЗЫРЬКЕ.

Литература:

Ивермонова, Физпрактикум, стр. 164-167.

Описание прибора

Прибор состоит из наполненного водой аспиратора А, соединенного при помощи резиновой трубки с водяным манометром М и с воздушным пространством плотно закрытого сосуда В, в который наливается некоторое количество жидкости. Через отверстие в пробке в этот сосуд вводится капилляр, который касается поверхности жидкости.

Если, закрыв отросток d, слегка приоткрыть кран К аспиратора, то вода начнет медленно вытекать из него и в верхней части сосуда В и в левом колене манометра образуется разряженное пространство. При некотором определенном разряжении избыток атмосферного давления проталкивает в сосуд В через капилляр пузырек воздуха. Это происходит тогда, когда разность давления атмосферного воздуха в сосуде уравновешивается силой поверхностного натяжения. Обозначив эту разность давлений через Н, а коэффициент поверхностного натяжения через , тогда в момент отрыва пузырька между ними будет устанавливаться соотношение:

(1)

где А - коэффициент пропорциональности, зависящий от раствора, т.е. - величина, постоянная для данного прибора.

Для определения А необходимо провести опыт с какой либо жидкостью, поверхностное натяжение которой известно, например, с водой, тогда получим: и (2)

где Н₀ - давление в манометре при испытании воды. Окончательно: (3)

Измерение

1. Определение постоянной прибора.

Налив в сосуд воды до уровня, указанного меткой, открывают кран d, чтобы выровнять давление в коленах манометра, подводят начало шкалы к уровню воды в манометре. Закрывают кран d и открывают кран К аспиратора так, чтобы изменения давления происходили достаточно медленно и можно было легко отсчитать высоту уровня в манометре в момент отрыва пузырька.

Когда частота отрыва пузырька установится, начинают производить отсчеты по манометру, отмечая высоты уровней в обоих коленах. Отсчеты производятся не менее чем для пяти пузырьков и из них берут среднее. Одновременно производят отсчеты температуры в сосуде В. Из полученных данных по формуле (2) находят постоянную прибора.

2. Определение зависимости от температуры.

Произвести серию измерений при комнатной температуре (5-7 раз), затем нагревают воду в колбе, производя отсчеты через каждые 10 градусов нагрева.

Манометр должен быть, возможно, дальше от плитки и обращен к ней тыльной стороной. Определив , для нескольких температур, строят график зависимости от температуры.

Контрольные вопросы.

1. Расскажите о свойствах поверхностного слоя жидкости.

2. Что такое энергия поверхностного слоя жидкости?

Брянский государственный университет

имени академика И.Г.Петровского

Дата добавления: 2015-11-30