Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини

Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини

Мета: визначити коефіцієнт поверхневого натягу води сталагмометричним методом.
Обладнання: лінійка, склянка з водою, медичний шприц 5 мл.
Виконання роботи:

При повільному витіканні рідини з вертикальної трубки на її кінці утворюється крапля, яка повільно зростає. Коли сила тяжіння Fтяж = m0g, що діє на краплю масою m0, дорівнюватиме за модулем силі поверхневого натягу Fпов = πdσ, крапля відірветься. В момент відриву, Fпов = Fтяж  тоді
 де V0 – об’єм однієї краплі, d – внутрішній диаметр трубки.

Щоб визначити об’єм однієї краплі, об’єм рідини V, що витекла, ділять на кількість крапель N. Тоді остаточна формула для обчислення коефіцієнту поверхневого натягу:

Виконання роботи:

1. Лінійкою виміряти внутрішній диаметр вихідного отвору шприца d.
2. Набрати у шприц 5 мл води та, тримаючи шприц вертикально, потроху тиснути на поршень. Тиснути треба повільно так, щоб краплі відривалися під силою власної ваги.
3. Рахуючи краплі, накрапати у склянку 1 мл води. Отриманий результат занесіть до таблиці.
4. Рахуючи краплі, накрапати у склянку 2 мл води. Отриманий результат занесіть до таблиці.
5. Рахуючи краплі, накрапати у склянку 3 мл води. Отриманий результат занесіть до таблиці.
6. За результатами вимірювання обчислити для кожного досліду значення коефіцієнту поверхневого натягу води. Отриманий результат занесіть до таблиці.Обчисліть середнє значення коефіцієнту поверхневого натягу води.

7. Оцінити відносну похибку – відхилення експериментального значення коефіцієнта поверхневого натягу води від його табличного значення:

8. Зробити висновок, в якому зазначити: яку величину ви вимірювали; яким є результат вимірювання; у чому причина похибки вимірювання.

Контрольні питання:

1) Що таке поверхневий натяг рідини?
2) Що таке коефіцієнт поверхневого натягу рідини?
3) Від чого залежить поверхневий натяг? Чому він дорівнює?
4) Чому в момент відриву краплі шприц не можна струшувати?
5) Запропонуйте ще один спосіб вимірювання маси однієї краплі води.
6) Чому рідина прагне набути форми кулі?
7) Куди буде напрямлена сила поверхневого натягу мильної плівки, що має форму кулі?

Вивчення ізобарного процесу

Вивчення ізобарного процесу

Мета: експериментально перевірити закон Гей-Люссака.
Обладнання: скляна трубка, запаяна з одного кінця, циліндрична скляна посудина із гарячою водою, скляна посудина з водою кімнатної температури, лінійка, термометр.
Виконання роботи:

  1. Виміряти довжину скляної трубки, що буде відповідати значенню висоти стовпчика повітря в трубці L1. Результат вимірювання занести до таблиці.
  2. Заповнити циліндричну скляну посудину гарячою водою та опустити трубку запаяним кінцем у воду.
  3. Почекати 3 – 5 хв, після цього виміряти температуру гарячої води (яка буде відповідно дорівнювати температурі повітря у трубці Т1). Результат вимірювання занести до таблиці, значення температури подати у кельвінах.
  4. Заліпити пастиліном відкритий кінець трубки, перевернути її та швидко опустити замазаним кінцем у посудину із водою кімнатної температури.
  5. Почекати 3 – 5 хв, змінити глибину занурення трубки так, щоб рівень води у посудині та трубці були рівні (див. рисунок). Виміряти температуру повітря у кабінеті Т2 та довжину стовбчика повітря у трубці L2. Результати вимірювань записати у таблицю.
  6. Обчислити відношення висоти стовпчика повітря до його температури
    (С = L/T) для двох станів та порівняти їх.
  7. Оцінити відносну похибку перевірки рівності:
  8. Зробити висновок, в якому зазначити: який закон експериментально перевірялся; які величини для цього вимірювали; яким є результат перевірки; у чому причина похибки; вимірювання якої величини дає найбільшу похибку.

Контрольні питання:
1) Які термодинамічні параметри характеризують стан газу?
2) Який процес називають ізобарним?
3) Який закон справджується для ізобарного процесу? Сформулюйте цей закон.
4) Які термодінамічні параметри змінювалися у ході проведення експерименту, а які залишалися сталими?
5) Чи змінювалася маса повітря в трубці протягом експерименту? Якщо змінювалася, то як?
6) Чому для перевірки ізобарного закону достатньо знати довжину трубки та не треба вимірювати площу отвору?
7) Чому у досліді треба чекати 3 – 5 хв перед тим, як виміряти температуру води у посудині або висоту стобпчика повітря у трубці?
8) Навіщо вирівнювати рівні води у посудині та трубці перед тим, як виміряти висоту стовпчика повітря (п.5)?