用拉脱法测定液体表面张力系数物理实验报告
表面张力系数的测定实验报告
表面张力系数的测定实验报告一、实验目的1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。
2、学习使用力敏传感器测量微小力的原理和方法。
3、加深对液体表面现象的理解。
二、实验原理液体表面层内分子相互作用的结果使得液体表面犹如张紧的弹性薄膜,具有收缩的趋势。
存在于液体表面上的这种张力称为表面张力。
设想在液面上作一长为 L 的线段,线段两边的液面均存在与线段垂直且沿液面切线方向的拉力 f,拉力 f 的大小与线段长度 L 成正比,比例系数即为液体的表面张力系数σ,其表达式为:σ = f / L 。
本实验采用拉脱法测量液体的表面张力系数。
将一金属片框水平浸入液体中,然后缓慢向上提拉,在液膜即将破裂的瞬间,拉力 F 等于金属框所受的重力 mg 与液膜对框向下的拉力 f 之和。
由于液膜对框的拉力 f 等于表面张力系数σ 与所拉出液膜周长的乘积,即 f =2σ(L1 +L2) ,其中 L1 和 L2 分别为金属框的内、外边长。
当拉力 F 等于重力 mg 与液膜拉力 f 之和时,有:F = mg +2σ(L1 + L2) ,则表面张力系数为:σ =(F mg) / 2(L1 + L2) 。
在实验中,力 F 可以通过力敏传感器测量,金属框的质量 m 可以用天平称量,L1 和 L2 可以用游标卡尺测量。
三、实验仪器1、力敏传感器及数字电压表。
2、铁架台。
3、金属框。
4、游标卡尺。
5、待测液体(如水)。
6、托盘天平。
7、烧杯。
四、实验步骤1、用游标卡尺测量金属框的内、外边长 L1 和 L2 ,各测量 5 次,取平均值。
2、调节铁架台,将力敏传感器固定在铁架台上,并使其测量端朝下。
3、将数字电压表与力敏传感器连接,调零。
4、用托盘天平称量金属框的质量 m 。
5、在烧杯中倒入适量的待测液体,将金属框水平浸入液体中,深度约为 3 5mm 。
6、缓慢向上提拉金属框,观察数字电压表的示数变化。
当液膜即将破裂时,记录数字电压表的示数 U 。
拉脱法测液体表面系数实验报告
拉脱法测液体表面系数实验报告本实验的目的是通过拉脱法测量不同液体的表面张力,并探究各种因素对表面张力的影响。
二、实验原理表面张力是指液体表面上的分子间相互吸引所形成的一种张力,可以用表面张力系数(γ)来表示。
表面张力系数的单位是N/m,它表示单位长度的液体表面所受的张力大小。
拉脱法是一种测量表面张力的方法,它利用了表面张力的作用力,通过拉伸液体表面来测量表面张力。
实验中,首先将一根细丝或细棒浸入液体中,然后缓慢地将其抬起,直到液体与细丝分离。
此时,由于表面张力的作用,液体会在细丝上形成一定的凸起,这个凸起的高度与表面张力有关。
通过测量凸起的高度和细丝的直径,可以计算出表面张力系数。
三、实验步骤1.准备工作:准备好所需的实验器材和试剂,包括拉脱法仪、细丝、液体等。
2.测量凸起的高度:将细丝或细棒浸入液体中,然后缓慢地将其抬起,直到液体与细丝分离。
此时,液体会在细丝上形成一定的凸起,用显微镜或目镜观察凸起的高度,并记录下来。
3.测量细丝的直径:用千分尺或显微镜测量细丝的直径,并记录下来。
4.计算表面张力系数:根据公式γ=4F/πd^2h,计算出液体的表面张力系数,其中F为液体的重力,d为细丝的直径,h为凸起的高度。
5.重复以上步骤,测量其他液体的表面张力系数,并比较它们之间的差异。
四、实验结果本实验测量了几种不同液体的表面张力系数,如下表所示:液体 | 表面张力系数(N/m)---|---水 | 0.0728乙醇 | 0.0225二甲苯 | 0.0284通过对比不同液体的表面张力系数,可以发现它们之间存在明显的差异,这是由于不同液体的分子间相互吸引力不同所致。
五、实验讨论本实验中,我们测量了不同液体的表面张力系数,并探究了各种因素对表面张力的影响。
实验结果表明,不同液体的表面张力系数存在明显的差异,这是由于不同液体的分子间相互吸引力不同所致。
此外,液体的温度、杂质等因素也会影响表面张力的大小。
值得注意的是,拉脱法测量表面张力的方法存在一定的误差,这是由于实验中难以完全控制液体与细丝分离的速度和角度等因素所致。
用拉脱法测定液体的表面张力系数实验
实验二、用拉脱法测定液体的表面张力系数液体表层厚度约m 1010-内的分子所处的条件与液体内部不同,液体内部每一分子被周围其它分子所包围,分子所受的作用力合力为零。
由于液体表面上方接触的气体分子,其密度远小于液体分子密度,因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多,也就就是说所受的合力不为零,力的方向就是垂直与液面并指向液体内部,该力使液体表面收缩,直至达到动态平衡。
因此,在宏观上,液体具有尽量缩小其表面积的趋势,液体表面好象一张拉紧了的橡皮膜。
这种沿着液体表面的、收缩表面的力称为表面张力。
表面张力能说明液体的许多现象,例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。
在工业生产与科学研究中常常要涉及到液体特有的性质与现象。
比如化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。
因此,了解液体表面性质与现象,掌握测定液体表面张力系数的方法就是具有重要实际意义的。
测定液体表面张力系数的方法通常有:拉脱法、毛细管升高法与液滴测重法等。
本实验仅介绍拉脱法。
拉脱法就是一种直接测定法。
【实验目的】1.了解737FB 新型焦利氏秤实验仪的基本结构,掌握用标准砝码对测量仪进行定标的方法;2.观察拉脱法测液体表面张力的物理过程与物理现象,并用物理学基本概念与定律进行分析与研究,加深对物理规律的认识。
3.掌握用拉脱法测定纯水的表面张力系数及用逐差法处理数据。
【实验原理】1.测量公式推导:当逐渐拉提冂形铝片框时,ϕ角逐渐变小而接近为零,这时所拉出的液膜前后两个表面的表面张力f 均垂直向下。
设拉起液膜将破裂时的拉力为F ,则有f 2g )m m (F 0+•+= (1) 式中:m 为粘附在框上的液膜质量,0m 为线框质量。
因表面张力的大小与接触面周界长度成正比,则有:)d L (2f 2+•α= (2) 比例系数α称表面张力系数,单位为m /N 。
由(1),(2)式得:)d L (2g)m m (F 0+•+-=α (3)由于冂形铝片框很薄,被拉起的水膜很薄,m 较小,可以将其忽略,且一般有d L >>,那么L d L ≈+,于就是(3)式可以简化为 : L2gm F 0•-=α (4)2.用737FB 新型焦利氏秤实验仪来测量g m F 0•-值:737FB 新型焦利氏秤实验仪相当于一个精密的弹簧称,常用于测量微小的力,根据胡克定理制作而成。
液体表面张力系数测定实验报告
液体表面张力系数测定实验报告一、实验目的1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。
2、学习使用焦利秤测量微小力的原理和方法。
3、研究液体表面张力与温度的关系。
二、实验原理液体表面层内分子相互作用的结果使得液体表面层具有一种特殊的性质,即液体表面存在张力。
想象在液体表面上画一条直线,表面张力就表现为直线两侧的液面存在相互作用的拉力,其方向垂直于该直线且与液面相切。
当金属丝框在液面上方时,由于表面张力的作用,框四周会受到一个向上的拉力。
若将框从液面缓慢拉起,在拉起的瞬间,液面会发生破裂,此时所需要克服的力就是液体的表面张力。
若金属丝框的长度为 L,拉起液面时所需要的力为 F,则液体的表面张力系数σ可以表示为:σ = F / L 。
在本实验中,我们使用焦利秤来测量拉力 F 。
焦利秤是一种可以测量微小力的仪器,其原理是通过弹簧的伸长来反映所受力的大小。
三、实验仪器1、焦利秤2、金属丝框3、砝码4、游标卡尺5、温度计6、待测液体(如水、酒精等)四、实验步骤1、安装和调节焦利秤(1)将焦利秤安装在平稳的实验台上,调整底座上的三个水平调节螺丝,使立柱垂直。
(2)通过旋转立柱上的升降旋钮,使小镜筒的下沿与玻璃管上的水平刻线对齐,然后挂上砝码盘。
(3)在砝码盘中添加一定质量的砝码,使焦利秤弹簧伸长,调节小镜后的反光镜,使眼睛通过目镜能看到清晰的标尺像。
(4)移动游标,使游标零线与标尺零线对齐,然后读出此时的读数,作为测量的基准。
2、测量金属丝框的长度使用游标卡尺测量金属丝框的边长 L ,多次测量取平均值以减小误差。
3、测量表面张力(1)将金属丝框洗净并晾干,然后挂在焦利秤的挂钩上。
(2)将金属丝框缓慢浸入待测液体中,使框的下沿刚好与液面接触,注意不要带入气泡。
(3)然后缓慢地向上提起焦利秤的秤杆,使金属丝框逐渐脱离液面。
当液面刚好破裂时,记下此时焦利秤的读数 D1 。
(4)在砝码盘中添加一定质量的砝码(例如 05g ),再次将金属丝框浸入液体并拉起,记下液面破裂时焦利秤的读数 D2 。
拉脱法测定液体表面张力系数的实验研究
拉脱法测定液体表面张力系数的实验研究液体表面张力是液体内部分子间引力与表面分子间引力的结果,是衡量液体分子间相互作用强度的一个指标。
测定液体表面张力系数具有重要的理论价值和广泛的应用价值。
本文将介绍围绕“拉脱法测定液体表面张力系数的实验研究”。
一、实验说明本实验采用拉脱法测定液体表面张力系数。
拉脱法实验原理,是将一种液体静置在一个平坦的容器内,液面上嵌入一段横截面为A,周长为L的细柱形金属环,液体表面张力可用液体表面张力系数γ表示。
当拉脱力达到一定大小时,液体表面就会被金属环拉脱,这就是拉脱法实验的基本原理。
根据平衡方程可求出液体表面张力系数。
二、实验步骤1、准备实验材料:20ml纯净水、10ml甲醇、10ml丙酮、放大镜、拉力计、载荷环、50ml容量瓶、2ml瓷泡沫塞换管、计量匙等。
2、液面选平:将所需液体倒放在容量瓶中。
用瓷泡沫塞换管吸取液体到瓷泡沫塞吸头位置,将瓷泡沫塞与液面接触。
移开吸头,使液体上面留有一层气泡。
移开瓷泡沫塞,重新搬起液体容器,使液体内部滴完。
3、液体表面张力测量:选择适宜的载荷环,将其放置在液面上;逐渐施加水平拉力,直到液体表面受到破坏。
记录施加的拉力的大小,拉脱力值的计算可以参见公式。
每种液体均需测量三次,取平均值。
三、实验结果将拉力计示数进行一系列修正之后,若用γ表示液体体积为V的表面张力,得到表面张力公式:γ=F/2L-(ma/mg)V其中,F为实际计量中测得的载荷环拉力读数,L为载荷环的周长,V为容器中液体体积,m为乱动物质的质量,g为重力加速度。
四、实验结论通过拉脱法测定液体表面张力系数的实验研究,我们可以得到液体表面张力系数的实验值,可以对表面张力进行定量研究。
本实验中,我们采用了纯净水、甲醇、丙酮等不同液体进行实验,得到了它们的表面张力系数。
实验结果表明,随着液体分子间作用力的增强,表面张力也会增大。
拉脱法实验是测量表面张力系数的有效方法之一,具有操作简便、测量精度高等优点,可以用于课堂教学和科研应用。
液体表面张力系数的测定实验报告数据
液体表面张力系数的测定实验报告数据一、实验目的1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。
2、学习使用焦利秤测量微小力的原理和方法。
3、加深对液体表面张力现象的理解。
二、实验原理液体表面层内分子相互作用的结果使得液体表面犹如一张拉紧的弹性膜,具有收缩的趋势。
这种沿着液体表面,垂直作用于单位长度上的力称为表面张力。
设想在液面上作一长为$L$ 的线段,那么表面张力的大小$f$ 就与线段长度$L$ 成正比,即:\f =\alpha L\其中,比例系数$\alpha$ 称为液体的表面张力系数,其单位为$N/m$。
在本实验中,我们采用拉脱法测量液体的表面张力系数。
将一洁净的金属圆环水平地浸没于液体中,然后缓慢地拉起圆环,当圆环即将脱离液面时,表面张力垂直向下作用于圆环,且大小为:\F =(m_{1} + m_{2})g + f\其中,$m_{1}$为圆环的质量,$m_{2}$为圆环所沾附液体的质量,$g$ 为重力加速度。
当圆环刚刚脱离液面时,$f$ 达到最大值,此时:\F =(m_{1} + m_{2})g\由于所沾附液体的质量$m_{2}$不易直接测量,可通过测量圆环内外直径$D_{1}$、$D_{2}$,由公式:\m_{2} =\pi (D_{1} + D_{2})\sigma h\计算得出,其中$\sigma$ 为液体的密度,$h$ 为拉起的液膜高度。
三、实验仪器焦利秤、砝码、游标卡尺、金属圆环、纯净水、温度计等。
四、实验步骤1、安装好焦利秤,调节底座水平,使秤框能上下自由移动。
2、测量金属圆环的内外直径$D_{1}$、$D_{2}$,各测量六次,取平均值。
3、挂上砝码盘,调节焦利秤的零点。
4、将金属圆环洗净,用纯净水冲洗后,挂在焦利秤的小钩上。
5、调节升降旋钮,使圆环缓慢下降,浸没于水中,注意保持水平。
6、然后缓慢上升,观察圆环即将脱离液面时的示数,记录此时的拉力$F$。
7、测量水温,记录温度值。
液体表面张力实验报告
液体表面张力系数的测定实验报告[实验目的]1.用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数2.学习力敏传感器的定标方法[实验原理]测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时需要的力,求得该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法.若金属片为环状吊片时,考虑一级近似,可以认为脱离力为表面张力系数乘上脱离表面的周长,即F=α·π(D1十D2 ) (1)式中,F为脱离力,D1,D2分别为圆环的外径和内径,α为液体的表面张力系数.4硅压阻式力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成,其中芯片由四个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥,当外界压力作用于金属梁时,在压力作用下,电桥失去平衡,此时将有电压信号输出,输出电压大小与所加外力成正此,即△U=KF (2)式中,F为外力的大小,K为硅压阻式力敏传感器的灵敏度,△U为传感器输出电压的大小。
[实验装置]FD-NST-B液体表面张力系数测试仪。
其他装置包括铁架台,微调升降台,装有力敏传感器的固定杆,盛液体的玻璃皿和圆环形吊片。
[实验内容]1、力敏传感器的定标每个力敏传感器的灵敏度都有所不同,在实验前,应先将其定标,步骤如下:打开仪器的电源开关,将仪器预热。
(2)在传感器梁端头小钩中,挂上砝码盘,调节电子组合仪上的补偿电压旋钮,使数字电压表显示为零。
(3)在砝码盘上分别如0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g等质量的砝码,记录相应这些砝码力F作用下,数字电压表的读数值U.(4)用最小二乘法作直线拟合,求出传感器灵敏度K.2、环的测量与清洁(1)用游标卡尺测量金属圆环的外径D1和内径D2(2)环的表面状况与测量结果有很大的关系,实验前应将金属环状吊片在NaOH 溶液中浸泡20-30秒,然后用净水洗净。
3、液体的表面张力系数(1)将金属环状吊片挂在传感器的小钩上,调节升降台,将液体升至靠近环片的下沿,观察环状吊片下沿与待测液面是否平行,如果不平行,将金属环状片取下后,调节吊片上的细丝,使吊片与待测液面平行。
用拉脱法测定液体的表面张力系数实验报告
用拉脱法测定液体的表面张力系数实验报告用拉脱法测定液体的表面张力系数实验报告引言:表面张力是液体分子间相互作用力在液体表面上的表现形式,是液体分子间引起的一种特殊的内聚力。
测定液体的表面张力系数对于研究液体的性质、表面现象以及应用领域具有重要意义。
本实验通过拉脱法测定液体的表面张力系数,旨在探究液体分子间的相互作用力以及表面现象的规律。
实验原理:拉脱法是一种常用的测定液体表面张力系数的方法。
其基本原理是通过测量液体在一根细管内的上升高度来计算液体的表面张力系数。
根据拉脱法的原理,我们可以得到以下公式:γ = ρgh实验步骤:1. 准备工作:清洗实验器材,确保无杂质干净。
2. 实验器材准备:取一根细管,将一段长度为L的细管浸入待测液体中。
3. 测量液体上升高度:将细管取出,放置在标尺上,测量液体上升的高度h。
4. 重复实验:重复以上步骤,记录多组数据。
实验数据处理:根据实验步骤记录的数据,我们可以计算出液体的表面张力系数。
根据公式γ= ρgh,其中ρ为液体的密度,g为重力加速度,h为液体上升的高度。
通过多组数据的平均值,可以得到较为准确的表面张力系数。
实验结果与讨论:根据实验数据处理的结果,我们得到了液体的表面张力系数。
通过对不同液体进行实验,我们可以发现不同液体的表面张力系数存在差异。
这是因为不同液体分子间的相互作用力不同,导致表面张力系数的差异。
在实验过程中,我们还可以观察到一些有趣的现象。
例如,液体表面张力越大,液体在细管内上升的高度越高。
这是因为表面张力越大,液体分子间的相互作用力越强,液体在细管内上升的高度也就越大。
此外,我们还可以通过实验探究液体的性质。
例如,对于不同液体,其表面张力系数与温度的关系可以进行研究。
通过改变温度,我们可以观察到液体表面张力系数的变化规律,进一步了解液体的性质。
结论:通过拉脱法测定液体的表面张力系数,我们可以得到液体的表面张力系数,并探究液体分子间的相互作用力以及表面现象的规律。
液体表面张力系数的测定实验报告
液体表面张力系数的测定实验报告一、实验目的1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。
2、学习使用焦利秤测量微小力的原理和方法。
3、加深对液体表面现象的理解。
二、实验原理液体表面层内分子相互作用的结果使得液体表面具有一种收缩的趋势,犹如紧张的弹性薄膜。
这种沿着液体表面,垂直作用于单位长度上的力称为表面张力。
设想在液面上作一长为$L$ 的线段,在$F$ 的作用下,线段两侧液面都将沿液面方向产生一个拉力$F$ ,则表面张力$σ$ 的大小与线段长$L$ 成正比,即:$σ =\frac{F}{L}$若将一金属框(金属丝)浸入液体中,然后缓慢拉出液面,此时在金属框(金属丝)下面将带出一层液膜。
当金属框(金属丝)刚好脱离液面时,所需要的向上的拉力$F$ 等于液膜的重力$mg$ 与表面张力的合力。
若忽略金属框(金属丝)的重力和浮力,且液膜很薄,则有:$F = mg +2σL$式中,$m$ 为所拉出液膜的质量,$g$ 为重力加速度。
设金属框(金属丝)的长度为$L$ ,宽度为$d$ ,所拉出液膜的高度为$h$ ,液体的密度为$ρ$ ,则液膜的质量为:$m =ρLdh$将上式代入$F = mg +2σL$ 中,可得:$σ =\frac{F mg}{2L} =\frac{F ρLdgh}{2L}$若已知金属框(金属丝)的长度$L$ 、宽度$d$ 、液体的密度$ρ$ 和重力加速度$g$ ,只要测出拉力$F$ 和液膜高度$h$ ,即可求出液体的表面张力系数$σ$ 。
三、实验仪器焦利秤、砝码、游标卡尺、镊子、玻璃杯、纯净水、温度计等。
四、实验步骤1、安装和调节焦利秤(1)将焦利秤挂在铁架台上,调节底座的水平螺丝,使立柱垂直。
(2)在秤框内挂上砝码盘,旋转调节旋钮,使秤框上的指针与平面镜中的像重合,此时焦利秤达到平衡。
(3)测量砝码盘的质量$m_0$ 。
2、测量金属丝的长度$L$ 和宽度$d$用游标卡尺测量金属丝的长度和宽度,分别测量多次,取平均值。
用拉托法测定液体表面张力系数实验报告
用拉托法测定液体表面张力系数实验报告实验目的:本实验旨在通过拉托法测定液体表面张力系数,探究液体表面张力的特性,并了解表面张力系数的测定方法。
实验原理:液体表面张力是液体表面分子间的相互作用力造成的一种现象,即液体表面上的分子受到液体内部分子的吸引力,导致表面产生一定的张力。
表面张力系数是表征液体表面张力大小的重要物理量,通常用符号σ表示。
拉托法是一种常用的测定液体表面张力系数的方法。
该方法基于下面的原理:当一个环形物体(如铁环)浸入液体中并抬起时,液体表面会被环形物体拉伸,形成一个液体柱。
液体表面张力的力量会使得液体柱收缩,直到液体柱的重量等于液体表面张力的力量。
根据液体柱的几何形状以及液体柱的重量,可以计算出液体表面张力系数。
实验器材与试剂:1. 玻璃管:用于制作液体柱。
2. 铁环:用于浸入液体中并抬起,形成液体柱。
3. 电子天平:用于测量液体柱的重量。
4. 测微尺:用于测量铁环的直径。
5. 试管:用于盛放液体。
实验步骤:1. 准备工作:清洗玻璃管和铁环,并擦干备用。
2. 测量铁环直径:使用测微尺测量铁环的直径,并记录下来。
3. 准备液体:选择一种液体(如水)作为实验液体,并将其倒入试管中。
4. 形成液体柱:将铁环浸入液体中,并将其抬起,使液体柱形成。
注意要保持液体柱的稳定。
5. 测量液体柱重量:使用电子天平测量液体柱的重量,并记录下来。
6. 重复实验:重复上述步骤3-5,至少进行3次实验,并取平均值作为最终结果。
数据处理与分析:1. 计算液体柱的体积:根据液体柱的几何形状(圆柱体),可以计算出其体积。
2. 计算液体表面张力系数:根据液体柱的重量、液体柱的体积以及铁环的直径,可以使用拉托法公式计算出液体表面张力系数。
3. 统计分析:将多次实验的结果进行平均,并计算出相对误差,以评估实验的准确性和可靠性。
实验结果:根据实验数据和计算结果,可以得到液体表面张力系数的数值。
该数值反映了液体表面张力的大小,越大表示液体分子间的相互作用力越强,表面张力越大。
拉脱法测表面张力实验报告
拉脱法测表面张力实验报告拉脱法测表面张力实验报告引言:表面张力是液体分子间相互作用力在液体表面上产生的一种现象,它是液体分子间相互作用力与表面分子间相互作用力之间的平衡状态。
拉脱法是测定液体表面张力的一种常用方法,通过测量液体在一定条件下被拉脱的力来间接计算表面张力。
实验目的:本实验旨在通过拉脱法测定不同液体的表面张力,并探究影响表面张力的因素。
实验原理:拉脱法实验主要基于液体表面张力的定义公式:表面张力=拉脱力/拉脱长度。
实验中,我们将一根细丝固定在液体表面上,然后逐渐增加拉脱力,直到液体从细丝上拉脱。
通过测量拉脱力和拉脱长度,可以计算得到液体的表面张力。
实验步骤:1. 准备实验材料:实验所需的液体样品、细丝、夹子等。
2. 将细丝固定在液体表面上:将细丝固定在液体表面上,确保细丝与液体表面垂直,并保持一定的张力。
3. 增加拉脱力:逐渐增加拉脱力,直到液体从细丝上拉脱。
过程中要注意记录拉脱力的变化。
4. 测量拉脱长度:在液体拉脱时,测量细丝被拉脱的长度,记录下来。
5. 重复实验:重复以上步骤,以获得更加准确的结果。
6. 数据处理:根据测得的拉脱力和拉脱长度,计算表面张力。
实验结果与讨论:通过实验测得不同液体的表面张力,并进行对比分析。
我们发现,在相同条件下,不同液体的表面张力存在差异。
这可能是由于液体分子之间的相互作用力不同所致。
例如,水的表面张力较大,这是因为水分子之间存在较强的氢键作用力。
而酒精的表面张力较小,可能是由于酒精分子之间的相互作用力较弱。
此外,我们还发现温度对表面张力有一定影响。
随着温度的升高,液体的表面张力通常会降低。
这是因为温度升高会增加分子的热运动,使分子间的相互作用力减弱,从而导致表面张力降低。
实验中可能存在的误差主要来自于实验操作和仪器的精度。
为减小误差,我们应该在实验过程中尽量保持操作的准确性,并使用精密的仪器进行测量。
结论:通过拉脱法测定不同液体的表面张力,我们可以得出结论:不同液体的表面张力存在差异,这可能与液体分子之间的相互作用力有关。
拉脱法表面张力的测定实验报告
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由于液体表面上方接触的气体分子,其密度远小于液体分子密度,因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多,也就是说所受的合力不为零,力的方向是垂直与液面并指向液体内部,该力使液体表面收缩,直至达到动态平衡。
因此,在宏观上,液体具有尽量缩小其表面积的趋势,液体表面好象一张拉紧了的橡皮膜(:拉脱法表面张力的测定实验报告)。
这种沿着液体表面的、收缩表面的力称为表面张力。
表面张力能说明液体的许多现象,例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。
在工业生产和科学研究中常常要涉及到液体特有的性质和现象。
比如化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。
因此,了解液体表面性质和现象,掌握测定液体表面张力系数的方法是具有重要实际意义的。
测定液体表面张力系数的方法通常有:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。
本实验仅介绍拉脱法。
拉脱法是一种直接测定法。
【实验目的】1.了解Fb326型液体的表面张力系数测定仪的基本结构,掌握用标准砝码对测量仪进行定标的方法,计算该传感器的灵敏度。
2.观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分析和研究,加深对物理规律的认识。
3.掌握用拉脱法测定纯水的表面张力系数及用逐差法处理数据。
【实验原理】如果将一洁净的圆筒形吊环浸入液体中,然后缓慢地提起吊环,圆筒形吊环将带起一层液膜。
使液面收缩的表面张力f沿液面的切线方向,角?称为湿润角(或接触角)。
当继续提起圆筒形吊环时,?角逐渐变小而接近为零,这时所拉出的液膜的里、外两个表面的张力f均垂直向下,设拉起液膜破裂时的拉力为F,则有F?(m?m0)g?2f(1)式中,m为粘附在吊环上的液体的质量,m0为吊环质量,因表面张力的大小与接触面周边界长度成正比,则有2f??(D 内?D外)??(2)比例系数?称为表面张力系数,单位是n/m。
液体表面张力系数的测定实验报告数据
液体表面张力系数的测定实验报告数据一、实验目的测定液体的表面张力系数,了解表面张力的性质和影响因素,掌握用拉脱法测量表面张力系数的原理和方法。
二、实验原理液体表面层内分子受到指向液体内部的拉力,使得液体表面具有收缩的趋势。
这种沿着液体表面,垂直作用于单位长度上的力称为表面张力。
当一金属框(如矩形框)在液面上缓慢拉起时,液膜将在金属框上形成。
若要使液膜破裂,拉力需克服表面张力的作用。
根据胡克定律,在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比。
在本实验中,我们将一个洁净的金属圆环水平地悬挂在力敏传感器上,然后将圆环浸没在待测液体中,缓慢拉起圆环,当液膜即将破裂时,拉力达到最大值。
此时,拉力 F 等于表面张力系数σ 与圆环内外周长之和 l 的乘积,即 F =σl 。
通过力敏传感器测量拉力 F ,并测量圆环的内外直径,计算出周长l ,就可以求得液体的表面张力系数σ 。
三、实验仪器力敏传感器、数字电压表、铁架台、升降台、镊子、游标卡尺、纯净水、待测液体(如酒精)、玻璃皿、金属圆环。
四、实验步骤1、仪器调整将力敏传感器固定在铁架台上,调整其高度,使其与升降台的上表面平行。
将数字电压表与力敏传感器连接好,打开电源,预热 15 分钟。
对数字电压表进行调零。
2、测量金属圆环的内外直径用游标卡尺分别测量金属圆环的内外直径,各测量 5 次,取平均值。
3、测量纯净水的表面张力系数将玻璃皿中装入适量的纯净水,放在升降台上。
用镊子将金属圆环挂在力敏传感器的挂钩上,并使其完全浸没在纯净水中。
缓慢升起升降台,使金属圆环逐渐脱离水面,观察数字电压表的示数变化,当液膜即将破裂时,记录下拉力的最大值 F1 。
重复测量 5 次,取平均值。
4、测量待测液体的表面张力系数倒掉玻璃皿中的纯净水,用待测液体(如酒精)清洗玻璃皿和金属圆环。
重新在玻璃皿中装入适量的待测液体,按照测量纯净水表面张力系数的方法,测量待测液体的拉力最大值 F2 ,重复测量 5 次,取平均值。
实验17 用拉脱法测液体的表面张力系数_大学物理实验_[共4页]
大学物理实验136实验17 用拉脱法测液体的表面张力系数表面张力(surface tension ),是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。
通常,由于环境不同,处于界面的分子与处于样本体内的分子所受力是不同的。
在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为零,但在表面的一个水分子却不如此。
因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零,其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力。
表面张力是物质的特性,其大小与温度和界面两相物质的性质有关。
在自然界中,我们可以看到很多表面张力的现象和对张力的运用。
比如,露水总是尽可能地呈球形,而某些昆虫则利用表面张力可以漂浮在水面上。
借助焦利秤可测量微小力的手段,测出表面张力f 的大小,根据表面张力f 的大小与分界线长度l 成正比f =αl ,算出表面张力系数α。
一、实验目的① 学习用焦利秤测量微小力的原理和方法。
② 测定常温下水的表面张力系数。
③ 加深对液体表面性质的了解。
二、实验仪器焦利秤(包括弹簧、带镜挂钩、测量杆)、砝码、金属圆环,玻璃皿、游标卡尺。
三、实验原理由于分子的吸引力,液体表面的相邻两部分之间产生垂直于它们的分界线与液面相切的相互作用力,称为表面张力。
其大小与分界线长度成正比,即f=αl (3.22)式中,α称为表面张力系数,它与液体的成分、密度及温度等因素都有关系。
一小滴液体不与固体或其他液体相接触时,液面将收缩为球形。
当液体与固体接触时,将要受到固体分子的吸引力。
如果这个吸引力大于液体分子间的吸引力,液体就会附着在固体的表面上,并沿固体表面扩展,这就是所谓的浸润现象。
反之,液体分子并不附着于固体表面,液体表面有收缩趋势,称不浸润。
但两者都使固体附近的液面弯曲。
液面与固体接触线上的表面张力方向由液面弯曲程度和方向决定,如图3.31所示。
液体表面张力系数测定实验报告
液体表面张力系数测定实验报告一、实验目的1、掌握用拉脱法测量液体表面张力系数的原理和方法。
2、学习使用焦利秤测量微小力的原理和方法。
3、观察液体表面张力现象,加深对液体表面性质的理解。
二、实验原理液体表面层内分子受到指向液体内部的合力,使得液体表面有收缩的趋势,从而产生了表面张力。
表面张力的大小可以用表面张力系数来描述,它等于作用在单位长度液体表面上的力。
在本实验中,我们采用拉脱法来测量液体的表面张力系数。
将一个金属框水平地接触液面,然后缓慢拉起,在拉起的过程中,液膜会被拉伸,当金属框脱离液面时,所需要克服的表面张力的合力等于金属框所受的拉力。
若金属框的长度为 L,拉起液膜即将破裂时的拉力为 F,则液体的表面张力系数为:\\sigma =\frac{F}{2L}\使用焦利秤来测量拉力 F。
焦利秤是一种可以测量微小力的仪器,其主要由秤框、秤杆、游标、弹簧等组成。
当秤框上所挂物体的重量发生变化时,弹簧会相应地伸长或缩短,通过游标读取秤杆上的刻度变化,可以计算出拉力的大小。
三、实验仪器1、焦利秤。
2、金属框。
3、砝码。
4、游标卡尺。
5、待测液体(如水)。
6、温度计。
四、实验步骤1、安装好焦利秤,调节底座上的螺丝,使立柱垂直。
在秤框内挂上砝码盘,旋转调节旋钮,使秤杆上的指针指在零刻度处。
2、用游标卡尺测量金属框的长度 L,重复测量多次,取平均值。
3、将洁净的金属框挂在秤框上,调整金属框水平,使其下边缘刚好与液面接触。
4、缓慢旋转调节旋钮,使金属框逐渐上升,同时观察液膜的变化。
当液膜即将破裂时,停止旋转,记录此时焦利秤的读数 F1。
5、重复步骤 4 多次,每次测量前需将金属框和液面用脱脂棉擦拭干净,以保证测量的准确性。
6、测量实验过程中液体的温度,以便对表面张力系数进行修正。
五、实验数据记录与处理1、金属框长度 L 的测量|测量次数| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |||||||||长度(mm)|_____ |_____ |_____ |_____ |_____ |平均值:\(L =\frac{\sum_{i=1}^{5} L_i}{5}\)2、拉力 F 的测量|测量次数| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |||||||||读数(mm)|_____ |_____ |_____ |_____ |_____ |拉力\(F = k\Delta x\),其中\(k\)为焦利秤的弹簧劲度系数,\(\Delta x\)为读数的变化量。
拉脱法测表面张力实验报告
拉脱法测表面张力实验报告引言表面张力是液体分子间相互作用力导致液体表面收缩的物理现象。
拉脱法是一种常用的测量表面张力的方法。
本实验旨在通过拉脱法测量液体的表面张力,并探讨不同条件下对表面张力的影响。
实验设备与药品•实验设备:–拉脱法测力计–量筒–温度计–手套–滴管•实验药品:–蒸馏水–不同浓度的乙醇水溶液实验步骤步骤一:准备工作1.检查实验设备是否完好,确保测力计的灵敏度符合实验要求。
2.清洗实验设备,以防污染对实验结果的影响。
3.戴上手套,以避免手指的污染。
步骤二:测量蒸馏水的表面张力1.在量筒中注入足够的蒸馏水,并记录初始体积。
2.将测力计固定在量筒上方,并将测力计的刻度归零。
3.缓慢地将测力计向上拉取,直到蒸馏水与测力计分离为止。
4.记录测力计上显示的拉力数值,并转换为重力单位(如牛顿)。
5.重复上述步骤3-4,至少进行三次测量,取平均值作为蒸馏水的表面张力。
步骤三:测量乙醇水溶液的表面张力1.准备不同浓度的乙醇水溶液,确保溶液的温度与蒸馏水相同。
2.重复步骤二中的实验步骤,分别测量不同浓度的乙醇水溶液的表面张力。
步骤四:温度对表面张力的影响1.测量蒸馏水的表面张力时,记录蒸馏水的温度。
2.重复步骤二中的实验步骤,在不同温度下测量蒸馏水的表面张力。
3.将测得的表面张力与温度的关系绘制成图表,分析温度对表面张力的影响。
结果与讨论根据实验数据得出的结果如下:•蒸馏水的表面张力为X(单位:牛顿/米)。
•不同浓度的乙醇水溶液的表面张力分别为Y1、Y2、Y3(单位:牛顿/米)。
•温度对蒸馏水的表面张力的影响如图所示(插入温度-表面张力关系图)。
从实验结果可以得出以下结论:1.蒸馏水的表面张力较高,说明蒸馏水分子间的相互作用力较强。
2.乙醇水溶液的表面张力随着乙醇浓度的增加而减小,说明乙醇分子的存在削弱了溶液的表面张力。
3.温度的升高会导致蒸馏水的表面张力减小,表明温度升高会削弱液体分子间的相互作用力。
用拉脱法测定液体的表面张力系数实验报告
用拉脱法测定液体的表面张力系数实验报告实验报告:用拉脱法测定液体的表面张力系数摘要:本实验使用拉脱法测定了两种不同液体的表面张力系数。
通过拉脱法的实验原理和方法,成功测量出了不同液体的表面张力系数,并对实验结果进行了数据分析和讨论。
实验目的:1.了解表面张力的基本概念和相关原理2.掌握使用拉脱法测定液体表面张力系数的实验方法3.通过实验获取两种不同液体的表面张力系数,并分析比较不同液体之间的表面张力性质。
实验原理:拉脱法是一种通过拉伸液体表面的方法来测定液体表面张力系数的实验方法。
当一根细长的金属丝端部被液体浸泡后,其自重会拉伸液体表面,此时,液体表面张力将给金属丝一个上拉力F,该拉力F与液体表面积A和表面张力系数γ之间满足F=γA。
因此,通过测量金属丝的张力变形,可以算出液体的表面张力系数。
实验器材:1.拉力计2.相机显微镜3.精密平衡4.长尾瓶5.细铂丝6.两种不同液体实验步骤:1.先将相机显微镜调节至适合操作的高度,然后将长尾瓶内的液体调至滴液状态。
2.用精密平衡称重,测得6根细铂丝的质量,并记录下来。
3.将一根细铂丝悬吊在长尾瓶口,用拉力计不断向上施加拉力,直到铂丝断裂为止,并记录下断裂前的拉力大小。
4.通过相机显微镜的目测和测量,得到细铂丝的直径和断裂点两侧的长度。
5.根据铂丝质量、直径和断裂拉力值计算该液体的表面张力系数,并记录下实验结果。
6.重复以上操作3-5步,进行不同液体的实验。
实验结果:我们用拉脱法测定了两种不同液体的表面张力系数,其结果如下表所示:液体名称重力加速度(g) 表面张力系数(γ)水9.8m/s²0.0728N/m甘油9.8m/s²0.0643N/m实验分析:从实验结果来看,水的表面张力系数高于甘油的表面张力系数。
而水的表面张力系数是0.0728N/m,甘油的表面张力系数是0.0643N/m。
这两个数据之间的差异可能是由于水的分子间相互作用力较强,因而具有更高的表面张力。
液体表面张力系数测定物理实验
液体表面张力系数的测定实验报告【实验目的】1.学会用拉脱法测定液体的表面张力系数。
2.了解焦利氏秤的构造和使用方法.3.通过实验加深对液体表面现象的认识。
【实验仪器】焦利氏秤1把,U形金属环1条,砝码1盒,镊子1把,玻璃皿1个,温度计1支,酒精灯1个,蒸馏水100ml,游标尺1把。
【实验原理】由于液体分子与分子间的相互作用,使液体表面层形成一张紧的膜,其上作用着张力,叫做表面张力。
设想在液面上作长为L的线段,线段两侧便有张力f相互作用,其方向与L垂直,大小与线段长度L成正比,如图3—1所示.即有=Lfα图3—1 式中α为表面张力系数,其单位为mN/。
表面张力系数是研究液体表面性质所要用到的物理量,不同种类的液体,α值不同;同一种液体的α值随温度上升而减小;液体不纯净,α值也会改变。
因此,在测定α值时必须注明在什么温度下进行,液体必须保持纯净。
测量表面张力系数α的方法很多,本实验用拉脱法测定.将环形金属环浸入液体中,然后慢慢拉起,这时在金属环内带起了一层薄膜,如图3—2所示。
要想使金属环由液面拉脱,必须用一定的力F 。
21f f mg F ++=(注意有两个表面))(21d d mgF +-=πα (3—2)本实验用焦利氏秤测出F ,然后代入式(3-2)计算出α值。
二、 仪器构造焦利氏秤实际上就是一个比较精确的弹簧秤,焦利氏秤的构造如图所示,用焦利氏秤测力是根据胡克定律x k F ∆=式中,k 为弹簧的劲度系数,等于弹簧伸长单位长度的拉力, x ∆为弹簧伸长量,如果已知k 值,再测定弹簧在外力作用下的伸长量x ∆,就可以算出作用力F 的大小.【实验步骤】一、k 值的测定1.按图3—3挂好弹簧,小指针和砝码盘,再调节底板三角底座上的螺丝,使图3-2小指针处于镜子中,能上下自由振动且不与镜子相碰;2.调节旋钮D ,使镜子上的标线处于“三线重合"位置(镜子刻线、小指针和小指针的像重合),读出标尺上的读数0x 。
用拉脱法测定液体表面张力系数物理实验报告
(3)用拉脱法测定液体表面张力系数液体表层厚度约10 10 m 内的分子所处的条件与液体内部不同, 液体内部每一分子被周围其它分子所包围, 分子所受的作用力合力为零。
由于液体表面上方接触的气体分子,其密 度远小于液体分子密度, 因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多, 也就是说所受的合力不为零, 力的方向是垂直与液面并指向液体内部, 该力使液体表面收缩, 直至达到动态平衡。
因此,在宏观上,液体具有尽量缩小其表面积的趋势,液体表面好象一张拉紧了的橡皮膜。
这种沿着液体表面的、收缩表面的力称为表面张力。
表面张力能说明液体的 许多现象,例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。
在工业生产和科学研究中常常要涉 及到液体特有的性质和现象。
比如化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程研 究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。
因此, 了解液体表面性质和现象,掌 握测定液体表面张力系数的方法是具有重要实际意义的。
测定液体表面张力系数的方法通常有:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。
本实验仅介绍拉脱法。
拉脱法是一种直接测定法。
【实验目的】1•了解FB326型液体的表面张力系数测定仪的基本结构,掌握用标准砝码对测量仪进行 定标的方法,计算该传感器的灵敏度。
2. 观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分析和研究,加深对物理规律的认识。
3•掌握用拉脱法测定纯水的表面张力系数及用逐差法处理数据。
【实验原理】如果将一洁净的圆筒形吊环浸入液体中,然后缓慢地提起吊环,圆筒形吊环将带起一 层液膜。
使液面收缩的表面张力 f 沿液面的切线方向,角称为湿润角(或接触角)。
当继续提起圆筒形吊环时,角逐渐变小而接近为零, 这时所拉出的液膜的里、 外两个表面的张力f 均垂直向下,设拉起液膜破裂时的拉力为 F ,则有F (m m °)g 2f(1)F m °g (D 内 D 外)式中,m 为粘附在吊环上的液体的质量,m o 为吊环质量,因表面张力的大小与接触面周边界长度成正比,则有 2f (D 内D 外)比例系数称为表面张力系数,单位是 N/m 。
用拉脱法测液体的表面张力系数研究报告
2. 分析∏型金属丝从水中拉起过程中弹簧受力的变化,为什么F 为 膜破时的值?
3. 如果金属丝是不规则的形状,如何确定l?
习题
1. 逐差法计算弹性系数,计算水的表面张力系数。
2. 当∏型金属丝从水中拉起时不是水平的,还能用 kL
来计算吗?错在哪?
2l
④ 旋转旋纽,使∏形金属丝浸入水中,再使平台下降(用左手), 右手转动手轮使弹簧上升,随时保持使指标管和指标镜上的刻线 对准,直到水膜拉破为止。读数并记录(L)。 弹簧的伸长为 ΔL=L-L0 ,测量ΔL 5次,取平均值。
⑤ 测量水温,用游标尺测量∏形金属的宽度 l。
4. 测量肥皂水的表面张力系数。参照3。
注意事项
1. ∏型金属丝框和烧杯中的水必须保持洁净,不要用手触摸烧杯内 侧和∏型金属丝。
2. 保持∏型金属丝的平直,不得弯曲、变形。
3. 测量表面张力时,动作要稳、慢,不可在振动不定下测量。
思考题
1. 根据步骤3确定弹簧伸长的初值L0 与把∏型金属丝放在水中来确定, 弹簧受力有何区别?哪种方法好?为什么?
旋纽
焦利氏秤
3.测水的表面张力
①用镊子夹棉花少许, 蘸碱液擦玻璃器皿,然后用清水冲洗干净,再 盛去离子水,放在平台上。
② 用镊子夹住∏形金属丝在酒精灯上烧到暗红色,去除油污,然后 放在酒精中擦洗干净。
③ 将∏形金属丝挂在铝盘下(用镊子)。慢慢转动手轮,使指标管 和指标镜上的刻线对准。读数并记录(L0)。
FkL
式中k为弹簧的弹性系数。因此:
kL 2l
实验仪器
焦利氏秤,金属框,砝码,温度计,游标卡尺,酒精灯,镊子
1. 三脚架 2. 整平螺丝 3. 手轮 4. 套筒 5. 游标 6. 铜管尺 7. 固定螺钉 8. 弹簧 9. 指示镜 10. 指示管 11. 夹子 12. 铝盘 13. U形金属 14 盛水器皿 14. 15. 平台 16. 夹子 17. 升降
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用拉脱法测定液体表面张力系数
液体表层厚度约m 10
10
-内的分子所处的条件与液体内部不同,
液体内部每一分子被周围其它分子所包围,分子所受的作用力合力为零。
由于液体表面上方接触的气体分子,其密
度远小于液体分子密度,因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多,也就是说所受的合力不为零,力的方向是垂直与液面并指向液体内部,该力使液体表面收缩,直至达到动态平衡。
因此,在宏观上,液体具有尽量缩小其表面积的趋势,液体表面好象一张拉紧了的橡皮膜。
这种沿着液体表面的、收缩表面的力称为表面张力。
表面张力能说明液体的许多现象,例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。
在工业生产和科学研究中常常要涉及到液体特有的性质和现象。
比如化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。
因此,了解液体表面性质和现象,掌握测定液体表面张力系数的方法是具有重要实际意义的。
测定液体表面张力系数的方法通常有:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。
本实验仅介绍拉脱法。
拉脱法是一种直接测定法。
【实验目的】
1.了解326FB 型液体的表面张力系数测定仪的基本结构,掌握用标准砝码对测量仪进行
定标的方法,计算该传感器的灵敏度。
2.观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分析和研究,加深对物理规律的认识。
3.掌握用拉脱法测定纯水的表面张力系数及用逐差法处理数据。
【实验原理】
如果将一洁净的圆筒形吊环浸入液体中,然后缓慢地提起吊环,圆筒形吊环将带起一层液膜。
使液面收缩的表面张力f 沿液面的切线方向,角ϕ称为湿润角(或接触角)。
当继续提起圆筒形吊环时,ϕ角逐渐变小而接近为零,这时所拉出的液膜的里、外两个表面的张力f 均垂直向下,设拉起液膜破
裂时的拉力为F ,则有
f g m m F 2)(0++= (1)
式中,m 为粘附在吊环上的液体的质量,0m 为吊环质量,因表面张力的大小与接触面周边界长度成正比,则有 απ⋅+=)(2外内D D f (2) 比例系数α称为表面张力系数,单位是m N /。
α在数值上等于单位长度上的表面张力。
式中l 为圆筒形吊环内、外圆环的周长之和。
)
()(0外内D D g
m m F ++-=
πα (3)
由于金属膜很薄,被拉起的液膜也很薄,m 很小可以忽略,于是公式简化为:
)
(0外内D D g
m F +-=
πα (4)
表面张力系数α与液体的种类、纯度、温度和它上方的气体成分有关。
实验表明,液体的温度越高,α值越小,所含杂质越多,α值也越小。
只要上述这些条件保持一定,α值就是一个常数。
本实验的核心部分是准确测定g m F 0-,即圆筒形吊环所受到向下的表面张力,我们用326FB 型液体的表面张力系数测定仪测定这个力。
【实验仪器】
326FB 型液体的表面张力系数测定仪主要结构是:1、底座;2、立柱;3、横樑;4、
压阻力敏传感器;5、数字式毫伏表;6、有机玻璃器皿(连通器);7、标准砝码(砝码盘);8、圆筒形吊环。
【实验内容】
1、开机预热15分钟。
2、清洗有机玻璃器皿和吊环。
3、在有机玻璃器皿内放入被测液体。
4、将砝码盘挂在力敏传感器的钩上。
5、若整机已预热15分钟以上,可对力敏传感器定标,在加砝码前应首先读取电子秤的初读数0U (该读数包括砝码盘的重量),(注:对于加有调零装置的仪器,可以通过调节机箱后面的调零旋钮,使初读数为零)。
然后每加一个mg 00.500砝码,读取一个对应数据)(mV ,记录到表格中,注意安放砝码时动作要应尽量轻巧。
用逐差法求力敏传感器的转换系数
)/( ?mV N K =。
6、换吊环前应先测定吊环的内外直径,然后挂上吊环,读取一个对应数据)(mV ,在测定液体表面张力系数过程中,可观察到液体产生的浮力与张力的情况与现象,逆时针转动活塞调节旋钮,使液体液面上升,当环下沿接近液面时,仔细调节吊环的悬挂线,使吊环水平,然后把吊环部分浸入液体中,这时候,按下面板上的按钮开关,仪器功能转为峰值测量,接着缓慢地顺时针转动活塞调节旋钮,这时液面逐渐往下降(相对而言即吊环往上提拉),观察环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象。
当吊环拉断液柱的一瞬间数字电压表显示拉力峰值1V 并自动保持该数据。
拉断后,释放按钮开关,电压表恢复随机测量功能,静止后其读数值为2U ,记下这个数值。
连续做5次,求平均值。
表面张力系数 ()()
外内D D K V V L
f +-==πα212
【数据记录】
1.用逐差法求仪器的转换系数)/(mV N K 数据记录表格
先记录砝码盘等作为初读数mV U _________0=,然后每次增加一个砝码
mg m 00.500=,(该标准砝码符合国家标准,相对误差为%005.0)
()43214
1
U U U U U δδδδδ+++=
mg U 00.2000为每δ对应的电子秤的mV 读数,则)/__(__________mV N U
gm
K ==
δ 2. 用拉脱法求拉力对应的电子秤读数
水温(室温)________________℃ , 电子秤初数0V ________________)(mV
4.计算α及不确定度:
L
V
K •=
α
2
22
2
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∆+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛∆=⎪⎭⎫
⎝⎛∆L L V
V
K K αα ααα∆±=
5.从附录中查出室温下水的表面张力系数α的理论值,把实验结果与此值比较求相对误差,并与实验值α∆对比对实验结果进行分析。