Ćwiczenie C6 WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA NAPIĘCIA

wiczenie C6
WYZNACZANIE WSPÓ CZYNNIKA NAPI CIA POWIERZCHNIOWEGO
CIECZY METOD P CHERZYKOW
Przyrz dy
Zestaw pomiarowy przedstawiony na rysunku.
Je eli z naczynia – 1 przez kurek – 2 b dzie wyp ywa ciecz, to ci"nienie w zbiorniku –3
b dzie si zmniejsza . W pewnej chwili u wylotu kapilary – 4 znajduj cego si pod
powierzchni cieczy, zaczn si tworzy p cherzyki. Dolny koniec kapilary jest ostro,
sto kowato zako*czony, w ten sposób, e otwór wewn trzny kapilary tworzy "ci cie sto ka,
w wyniku czego promie* tworz cego si p cherzyka jest równy promieniowi kapilary
r = ( 70 ± 5 ) 10-5 m . Wiedz c, e ci"nienie pochodz ce od napi cia powierzchniowego dla
powierzchni kulistej o promieniu r wynosi:
p=
2
r
(1)
oraz, e do oderwania si p cherzyka od kapilary nale y w niej wytworzy ci"nienie
przewy szaj ce o
p warto" ci"nienia dzia aj cego na powierzchni cieczy w naczyniu,
mo na obliczy wspó czynnik napi cia powierzchniowego badanej cieczy ze wzoru
=
1
rh g
2
(2)
gdzie
jest g sto"ci cieczy w manometrze ( woda zabarwiona atramentem ), za" h
wskazaniem manometru.
Kolejno" wykonywanych czynno"ci
1. Zamykamy kranik 2 i przez naczynie 6 wlewamy ciecz do naczynia 1 .
2. Badan ciecz wlewamy ( przy zamkni tym kranie 8 ) do naczynia 3 tak aby koniec
kapilary by zanurzony tu pod powierzchni badanej cieczy.
3. Po ustaleniu si jednakowego ci"nienia w urz dzeniu pomiarowym zamykamy kraniki 9 i
10 a naczynia 6 i 7 zamykamy korkiem.
4. Zmniejszamy ci"nienie w zbiorniku 1 i 3 przez odkr cenie kranu 2 i ustalamy wyp yw
cieczy ze zbiornika 1 tak aby w ci gu jednej sekundy wyp ywa a jedna kropla.
5. Odczytujemy ró nic poziomów cieczy w manometrze h.
6. Odczytujemy temperatur otoczenia i warto" g sto"ci wody odpowiadaj c tej
temperaturze.
7. Wyniki pomiarów przedstawiamy w tabeli:
h
[m]
h"r
[m]
r
[m]
[ kg m-3 ]
[ N m-1 ]
8. Powtarzamy pomiar pi ciokrotnie i obliczamy h"r .
9. Korzystaj c z wzoru ( 2 ) obliczamy wspó czynnik napi cia powierzchniowego.
10. Przeprowadzamy dyskusj niepewno"ci pomiarowych.
11. Po zako*czonym wiczeniu odpowietrzamy ca e urz dzenie przez otworzenie kraników
9 i 10 a nast pnie wypuszczamy ciecze ze zbiorników 1 i 3 odkr caj c kraniki 2 i 8.
Wymagania
- si y Van der Waalsa mi dzy drobinami cieczy, napi cie powierzchniowe, tworzenie si
menisku i zjawiska w kapilarach
[ 2, 6 ]
- wyprowadzenie wzoru ( 1 ) , zasada pomiaru, wyprowadzenie wzoru ( 2 )