Навигация
Проделайте не менее 5 опытов, и после математической обработки сделайте вывод из экспериментальных наблюдений
30324
знака
7
таблиц
8
изображений
8. Проделайте не менее 5 опытов, и после математической обработки сделайте вывод из экспериментальных наблюдений.
Дополнительное задание: Разберите клин и соберите вновь «грязными» сторонами внутрь. Повторите измерение h и определите коэффициент поверхностного натяжения. Сделайте вывод из этих наблюдений и объясните причины.
2.3. Измерение коэффициента поверхностного натяжения
жидкости методом капель
Особым образом «лапласово» давление проявляет себя при формировании капель жидкости. Рисунок 8 иллюстрирует формирование и рост капли до момента ее отрыва в поле силы тяжести. Очевидно, что отрыву предшествует выравнивание двух сил – силы тяжести и силы поверхностного натяжения:
mg = σ2πr,
куда входят: масса капли, радиус капилляра и коэффициент поверхностного натяжения. Отсюда имеем формулу и метод определения коэффициента поверхностного натяжения:
σ = mg/2πr (10)
Суть метода сводится к тому, чтобы определить массу одной медленно «выросшей» капли и измерить длину окружности по границе поверхностного слоя в самой узкой части «шейки» капли в момент обрыва. Эта длина совпадает с длиной окружности наружной цилиндрической части трубки, из которой вытекает капля.
Экспериментальная установка для измерения коэффициента поверхностного натяжения методом капель состоит из основания, на котором закреплена трубка бюретки, проградуированная в миллилитрах (кубических сантиметрах). Цена деления 0,2 мл. Гибким шлангом трубка соединяется с одной из двух инъекционных игл, концы которых отпилены перпендикулярно оси. Шланг снабжен зажимом, при помощи которого можно регулировать скорость истечения жидкости из бюретки.
Измерения. 1. Изучите конструкцию экспериментальной установки. При помощи измерительного микроскопа определите наружные радиусы инъекционных игл.
2. Зажимом перекройте шланг (верхнее положение колесика) и заполните бюретку исследуемой жидкостью, подставьте под иглу стакан для сбора жидкости.
3. Проверьте соединение нижнего конца шланга с иглой и, медленно открывая зажим, создайте такой поток, когда капли следуют друг за другом с интервалом не менее 5 секунд.
4. По делениям бюретки определите количество N капель, составляющих 1 мл жидкости. Опыт проделайте не менее 5 раз.
5. Используя плотность жидкости, определите массу одной капли: m= ρ/N. Плотность воды принять равной 1 г/мл.
6. Усредните экспериментальные результаты и по формуле (10) рассчитайте величину коэффициента поверхностного натяжения исследуемой жидкости.
Отчет по лабораторной работе №3
«Поверхностное натяжение в жидкостях»
выполненной ……………………………………………………………..
1. Измерение коэффициента поверхностного натяжения
жидкости капиллярной трубкой
σ = Rρg (ho + R/3)
| Радиус капилляра, мм |
|
|
|
|
|
| Плотность жидкости, г/см3 |
|
|
|
|
|
| Значение g, см/с2 |
|
|
|
|
|
| Высота столба в капилляре, см |
|
|
|
|
|
| Величина коэффициента σ, Н/м |
|
|
|
|
|
Заключение о проделанных измерениях. 1. σ= σср ± Δ σ Н/м. σ=………±……...Н/м
2. Сравнение с табличными значениями
2. Измерение коэффициента поверхностного натяжения
жидкости в клиновидном слое
σ=Rρgh0 /cosb R = Dho/2L
| Диаметр проволоки D, мм | |||||
| Расстояние L, мм | |||||
| Высота подъема ho, мм | |||||
| Плотность жидкости, г/см3 | |||||
| Значение cosb | |||||
| Величина коэффициента σ, Н/м |
Заключение о проделанных измерениях. 1. σ=………±……...Н/м
2. Сравнение с табличными значениями
3. Измерение коэффициента поверхностного натяжения
жидкости методом капель
σ = mg/2πr m= ρ/ N
| Радиус иглы r, мм | |||||
| Плотность жидкости, г/см3 | |||||
| Объём вытекшей жидкости, мл | |||||
| Масса вытекшей жидкости, г | |||||
| Число капель, N | |||||
| Масса одной капли, г | |||||
| Величина коэффициента σ, Н/м |
Заключение о проделанных измерениях. 1. σ=………±……...Н/м
2. Сравнение с табличными значениями
[1] В жидкостях и твёрдых телах оно примерно в 10 раз меньше, чем в газах при нормальном давлении.
[2] Плотность жидкости можно уточнить по справочным таблицам её теплового расширения.
[3] При турбулентном течении жидкости в трубах любого сечения скорость потока, как и расход жидкости, пропорциональны не первой степени, а корню квадратному из перепада давления.
[4] Оценка погрешности измерения производится по данным первого опыта с указанием погрешностей всех величин, входящих в расчетную формулу. В окончательный результат вносится среднее по всем опытам значение вязкости.
Похожие работы
... состояние равновесия – на поверхность тела действует сила давления жидкости, которая уравновешивает вес жидкости внутри поверхности. Движение жидкостей и газов. Движение жидкостей и газов, как и все другие виды движения, рассматриваемые в механике, можно полностью охарактеризовать, оперируя единицами измерения длины, времени и силы. Так, диаметр парашюта можно измерять в метрах, время ...
... называется кинематической вязкостью. Чтобы отличить ее от v, величину n называют динамической вязкостью. Будучи выраженным через кинематическую вязкость, число Рейнольдса имеет вид 5. Движение тел в жидкостях и газах. Воздействие жидкой или газообразной среды на движущееся в ней с постоянной скоростью v тело будет таким же, каким было бы действие на неподвижное тело набегающего ...
... . Для оценки режима течения жидкости вводят специальный критерий; число кавитации К f ' 7. Истечение жидкости из отверстий и насадков > 7.1. Отверстие в тонкой стенке Одной из типичных задач гидравлики, которую можно назвать задачей прикладного характера, является изучение процессов, связанных с истечением жидкости из отверстия в тонкой стенке и через насадки. ...
... в любых скальных породах не вызывает сомнения. Для понимания процесса формирования полезной емкости коллекторов рассмотрим некоторые факты, полученные за последние годы при изучении различных типов коллекторов нефти и газа. Многими работами последних лет достаточно убедительно показано, что основная полезная емкость коллекторов (терригенных и карбонатных) представляет собой поры, каверны и ...
0 комментариев