Определение коэффициента поверхностного натяжения методом компенсации давления Лапласа
Категория реферата: Рефераты по физике
Теги реферата: книга изложение, конспект зима
Добавил(а) на сайт: Серафима.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | Следующая страница реферата
Если затем пальцем медленно и неглубоко погрузить сетку ареометра под воду и осторожно отпустить палец, то можно наблюдать, что ареометр не всплывает: сетка задерживается у поверхности воду (рис. 9). Это объясняется тем, что поверхность воды, как бы обладая свойствами упругой плёнки, удерживает сетку, мешая ей вместе с ареометром подняться вверх в своё первоначальное положение.
Если внести теперь с помощью глазной пипетки 2-3 капли эфира на поверхность воды, то сетка сейчас же оторвётся от воды и ареометр опять поднимется вверх. Это объясняется тем, что поверхностное натяжение у эфира примерно в 4 раза меньше, чем у воды.
Для большей наглядности можно проводить демонстрацию с применением плоского зеркала, расположенного над цилиндром под углом 45О к поверхности воды.
В случае отсутствия ареометра поплавок можно сделать из маленького стеклянного пузырька с широким горлом (или из пробирки), вставив предварительно в него стеклянную трубку или проволочку с помощью резиновой пробирки (рис. 10). Пузырёк надо предварительно нагрузить, т.е. насыпать в него песок, гвозди, дробь и т.п., причём величина груза подбирается путём нескольких проб.
Получение мыльных плёнок на каркасах разной формы
Оборудование: 1) проекционный аппарат; 2) пружинный динамометр на 1 Г с
ценой деления 100 мГ; 3) штатив; 4) кристаллизатор или плоскопараллельная
кювета на стержне; 5) два проволочных каркаса – кольцо с ниткой и «качели»;
6) П-образный каркас из проволоки с подвижной перекладиной; 7) мыльный
раствор.
Подвешивают на штативе «качели», т.е. две прямые проволочки диаметром
0,3 мм и длиной приблизительно 50 мм, предварительно связывают между собой
тонкими нитями
(рис. 11, а) [3]. Затем подносят снизу кристаллизатор или
плоскопараллельную кювету с мыльным раствором, чтобы проволочка погрузилась
в раствор. Медленно опускают вниз кювету и получают между проволоками и
нитями сплошную мыльную плёнку. Обращают внимание, что нижняя проволочка
«качелей» заметно поднялась вверх, а боковые нити приняли форму дуг (рис.
11, б).
Если слегка потянуть за нижнюю нить, то плёнка растянется и каркас примет вид правильного прямоугольника. Если же нить отпустить, то нижняя проволочная перекладина опять поднимется и поверхность плёнки снова сократится.
Заменяют качели проволочным каркасом в виде кольца, к которому свободно
(без натяжения) привязана тонкая (лучше шелковая) нитка с петелькой в
средней части (рис. 12, а). Как и предыдущем опыте, получают на поверхности
кольца сплошную мыльную плёнку. Затем прорывают её, например, в правой
части кольца и опять обнаруживают значительное уменьшение поверхности
плёнки, так как нить принимает форму дуги окружности (рис. 12, б)[2].
Снова получают сплошную плёнку на проволочном кольце и прорывают её
внутри нитяной петельки. Нить растянется и образует правильную окружность
(рис. 12, в).
Эти опыты убеждают учащихся в наличии поверхностного натяжения. Кроме того, они показывают, что плёнка изменяется, если ей предоставить возможность, в сторону уменьшения поверхности и, что силы поверхностного натяжения всегда направлены перпендикулярно к любому элементу контура, ограничивающего плёнку.
Демонстрировать описанные опыты удобно в проекции. Для этого рекомендуется установка, схематически изображённая на рис. 13.
Далее надо показать учащимся один из простейших методов определения
коэффициента поверхностного натяжения какой-либо жидкости, например
мыльного раствора [3]. Для это может быть применён самодельный прибор, изображённый на рис. 14, состоящий из чувствительного пружинного
динамометра и подвешенной к нему проволочной П-образной петли шириной 50
мм. динамометр снабжён прозрачной шкалой, изготовленной из органического
стекла ил целлулоида, с нанесёнными делениями от 0 до 1 Г, с ценой деления
100 мГ.
Для демонстрации опыта поступают так. Сначала устанавливают вблизи конденсора проекционного аппарата динамометр с подвешенным к нему П- образным каркасом и проецируют шкалу динамометра на экран. Схема для проецирования установки показана на рис. 15, а та часть установки, изображение которой должно быть получено на экране, выделена пунктиром на рис. 16.
Чтобы не учитывать в дальнейшем вес петли, нужно перед проецированием прибора отвернуть слегка винт а (рис. 16) и, переместив пружину, установить указатель против нуля шкалы.
Затем подставляют под петлю кристаллизатор с мыльным раствором так, чтобы верхняя сторона петли была погружена в раствор. При опускании кристаллизатора петля затянется сплошной мыльной плёнкой. На пружину будет действовать направленная вниз сила поверхностного натяжения, которую легко определить по показаниям динамометра, заметным для всего класса. А зная силу, например 350 мГ, и длину проволочной перекладины (5 см) легко найти коэффициент поверхностного натяжения:
[pic]. (1)
Полученная таким образом величина, довольно хорошо соответствует истинному значению коэффициента поверхностного натяжения, на что и следует обратить внимание учащихся.
Перед проецированием динамометра полезно нарисовать схему опыта на классной доске и показать сначала без проекции образование плёнки на П- образной рамке.
Для изготовления чувствительного динамометра, применённого в описанном
опыте, очень важно выбрать достаточно тонкую и упругую проволоку. Наиболее
подходящей оказалась проволока от спирали малой лабораторной электроплитки.
Эту проволоку в количестве 16 витков тщательно навивают на круглый стержень
(карандаш) диаметром 8 мм, зажатый предварительно в тиски. Затем пружину
снимают со стрежня и придают ей форму и размеры.
Далее вставляют пружину через тонкую металлическую трубку в отверстие
стержня с зажимным винтом. Трубка, имеющая узкую прорезь на боковой
поверхности для указателя, должна быть заранее припаяна к стержню. За
указателем, припаянным к пружине, укреплена тонкая пластинка из
органического стекла, на которой наносятся штрихи с помощью острой иглы.
Чтобы увеличить видимость, в углубление штрихов полезно втереть графит от
обычного карандаша или чёрную тушь.
Градуировка шкалы производится с помощью разновеса: 1 Г, 500 мГ, 200
мГ, 200 мГ и 100 мГ. Таким образом, вся шкала, рассчитанная на 1 Г, имеет
10 делений с ценой каждого деления 100 мГ.
Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капель
Оборудование. 1) Линейка измерительная. 2) Весы.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: сочинение 7 класс, конспект урока в школе.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | Следующая страница реферата