МДК 06.01 Шекунова Алина Практическая работа №6. Тема: «Измерение поверхностного натяжения жидкости методом отрыва капель». Цель: определить коэффициент поверхностного натяжения воды методом отрыва капель. МТО: сосуд с водой, шприц, мерный стакан для сбора капель. Задание: 1. Наберите в шприц 1 мл воды. 2. Подставьте под шприц сосуд для сбора воды и, плавно нажимая на поршень шприца, добейтесь медленного отрывания капель. Подсчитайте количество капель в 1 мл и результат запишите в таблицу. 𝑚капель 𝑔 3. Вычислите поверхностное натяжение по формуле: σ = , где 𝑛𝜋0.9𝑑шприца σ - коэффициент поверхностного натяжения; m - масса всех капель; g - ускорение свободного падения; n - количество капель. 4. Значение σ1 запишите в таблицу. 5. Повторите опыт с 2 мл и 3 мл воды, значения σ2, σ3 внесите в таблицу. 6. Вычислите среднее значение поверхностного натяжения по формуле, где σср = σ1 + σ2 + σ3 3 7. Значение σср запишите в таблицу. 8. Сравните полученный результат с табличным значением поверхностного натяжения с учетом температуры. 9. Определите относительную погрешность методом оценки результатов измерений. 𝛥= 𝜎табл−𝜎ср 𝜎табл 10. Результат запишите в таблицу. 11. Сделайте вывод. Отчет должен содержать: 1. Таблицу с результатами расчетов; 2. Выводы; 3. Ответы на контрольные вопросы; 4. Заключение. 1 ∗ 100% МДК 06.01 Шекунова Алина Удали эту страницу я не смогла , и поменяй везде колонтитулы 2 Контрольные вопросы: 1. Что такое силы поверхностного натяжения? 2. От чего зависит форма поверхности жидкости на ее положение? 3. Почему поверхностное натяжение зависит от рода жидкости? 4. Почему и как зависит поверхностное натяжение от температуры? 5. Изменится ли результат вычисления, если диаметр капель трубки будет меньше? 6. Почему следует добиваться медленного падения капель? № опыта Масса капель m, кг Число капель n Диаметр канала шприца d, м 1 2 3 1*10−3 2*10−3 3*10−3 21 42 64 2,5*10−3 2,5*10−3 2,5*10−3 Таблица с результатами измерений Коэффициент Среднее Табличное Относительная поверхностного значение значение погрешность натяжения поверхностного поверхностного δ% σ, Н/м натяжения натяжения σср, Н/м σтаб, Н/м 0,066 0,066 0,065 0,072 9,72 0,065 Расчёты. Коэффициент поверхностного натяжения σ = 1. 𝜎 = 2. 𝜎 = 3. 𝜎 = 1∗10−3 ∗9,8 21∗3,14∗0,9∗2,5∗10−3 2∗10−3 ∗9,8 42∗3,14∗0,9∗2,5∗10−3 3∗10−3 ∗9,8 64∗3,14∗0,9∗2,5∗10−3 𝑚капель 𝑔 𝑛𝜋0.9𝑑шприца = 0,066 H/м = 0,066H/м = 0,065 H/м 3 Среднее значение поверхностного натяжения σср = 𝜎ср = 0,066+0,066+0,065 3 0,072−0,065 0,072 3 = 0,065 H/м Относительная погрешность 𝛥 = 𝛥= σ1+ σ2+ σ3 𝜎табл−𝜎ср 𝜎табл ∗ 100% ∗ 100% = 9,72% Ответы на контрольные вопросы: 1. Поверхностное натяжение — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными. 2. Форма поверхности жидкости и ее положение зависит от природы жидкости, материала, с которой она взаимодействует и состояния поверхности материала. 3. Из механики известно, что равновесным состояниям системы соответствует минимальное значение ее потенциальной энергии. Отсюда следует, что свободная поверхность жидкости стремится сократить свою площадь. По этой причине свободная капля жидкости принимает шарообразную форму. Жидкость ведет себя так, как будто по касательной к ее поверхности действуют силы, сокращающие (стягивающие) эту поверхность. Эти силы называются силами поверхностного натяжения. Сила поверхности натяжения зависит от плотности жидкости, следовательно, и от рода жидкости. 4. Чем больше температура, тем меньше поверхностное натяжение, т.к. при повышении температуры увеличивается активность движения молекул, а это свою очередь, ослабляет прочность связей между молекулами на границе сред. 5. Изменится, т.к. изменится размер капли, следовательно, изменится и её масса. 6. Чтобы не сбиться со счёту и допустить возможного соединения нескольких капель. Заключение: Я научилась определять коэффициент поверхностного натяжения методом отрыва капли. 4
