液體表面張力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、梧州學(xué)院同學(xué)試驗(yàn)報(bào)告成果： 指導(dǎo)老師： 專業(yè)： 班別： 試驗(yàn)時(shí)間： 試驗(yàn)人： 學(xué)號(hào)： 同組試驗(yàn)人： 試驗(yàn)名稱: 液體表面張力系數(shù)測(cè)定測(cè)定試驗(yàn)?zāi)康? 1學(xué)習(xí)液體表面張力系數(shù)測(cè)定儀的使用方法； 2用拉脫法測(cè)定室溫下液體的表面張力系數(shù)試驗(yàn)儀器：HLD_LST_II型液體表面張力系數(shù)測(cè)定儀儀器清單名稱數(shù)量備注1、試驗(yàn)主機(jī)1臺(tái)2、試驗(yàn)裝置1臺(tái)托盤、升降臺(tái)大旋鈕3、壓力傳感器1臺(tái)4、砝碼7個(gè)5、砝碼盤1個(gè)6、圓形吊環(huán)1個(gè)7、玻璃器皿1個(gè)8、說(shuō)明書1份9、國(guó)標(biāo)線1根10、合格證1張裝置介紹 試驗(yàn)裝置見(jiàn)下圖。1、硅壓阻力敏傳感器 2、吊環(huán)鉤 3、圓環(huán)形吊環(huán) 4、盛液體的玻璃皿裝被測(cè)量液體5、托盤 6、升降臺(tái)大

2、旋鈕， 7、水平調(diào)整的螺絲 8、水平儀 9、固定支架 1 0、 傳感器接口 11、傳感器信號(hào)顯示 1 2、調(diào)零旋鈕 l 3、電源開(kāi)關(guān)留意事項(xiàng) 1吊環(huán)應(yīng)嚴(yán)格處理潔凈。可用NaOH溶液洗凈油污或雜質(zhì)后，用清潔水沖洗潔凈，并用熱吹風(fēng)烘干。片碼用酒精洗潔凈，并用熱吹風(fēng)烘干。 2必需使吊環(huán)保持豎直和潔凈，以免測(cè)量結(jié)果引入較大誤差。 3試驗(yàn)之前，儀器須開(kāi)機(jī)預(yù)熱1 5分鐘。 4在旋轉(zhuǎn)升降臺(tái)時(shí)，盡量不要使液體產(chǎn)生波動(dòng)。 5試驗(yàn)室不宜風(fēng)力較大，以免吊環(huán)搖擺致使零點(diǎn)波動(dòng)，所測(cè)系數(shù)不精確。 6若液體為純潔水，在使用過(guò)程中防止灰塵和油污以及其它雜質(zhì)污染。特殊留意手指不要接觸被測(cè)液體。 7玻璃器皿放在平臺(tái)上，調(diào)整平臺(tái)時(shí)

3、應(yīng)當(dāng)心、輕緩，防止打破玻璃器皿。 8調(diào)整升降臺(tái)拉起水柱時(shí)動(dòng)作必需輕緩，應(yīng)留意液膜必需充分地被拉伸開(kāi)，不能使其過(guò)早地裂開(kāi)，試驗(yàn)過(guò)程中不要使平臺(tái)搖動(dòng)而導(dǎo)致測(cè)量失敗或測(cè)量不準(zhǔn)。 9使用力敏傳感器時(shí)用力不大于0.098N。過(guò)大的拉力傳感器簡(jiǎn)潔損壞。嚴(yán)禁手上施力 10試驗(yàn)結(jié)束后須將吊環(huán)用清潔紙擦干并包好，放入干燥缸內(nèi)?！驹囼?yàn)原理】 液體分子之間存在相互作用力，稱為分子力。液體內(nèi)部每一個(gè)分子四周都被同類的其他分子包圍，它所受到的四周分子的作用，合力為零。而液體的表面層(其厚度等于分子的作用半徑，約cm左右)內(nèi)的分子所處的環(huán)境跟液體內(nèi)部的分子缺少了一半和它吸引的分子。由于液體上的氣相層的分子數(shù)很少，表面層內(nèi)

4、每一個(gè)分子受到向上引力比向下的引力小，合力不為零，消滅一個(gè)指向液體內(nèi)部的吸引力，所以液面具有收縮的趨勢(shì)。這種液體表面的張力作用，被稱為表面張力。表面張力是存在于液體表面上任何一條分界線兩側(cè)間的液體的相互作用拉力，其方向沿液體表面，且恒與分界線垂直，大小與分界線的長(zhǎng)度成正比，即： (1)式中稱為液體的表面張力系數(shù)，單位為，在數(shù)值上等于單位長(zhǎng)度上的表面張力。試驗(yàn)證明，表面張力系數(shù)的大小與液體的溫度、純度、種類和它上方的氣體成分有關(guān)。溫度越高，液體中所含雜質(zhì)越多，則表面張力系數(shù)越小。 將內(nèi)徑為D 1，外徑為D2的金屬環(huán)懸掛在測(cè)力計(jì)上，然后把它浸入盛水的玻璃器皿中。當(dāng)緩慢地向上提起金屬環(huán)時(shí)，金屬環(huán)就會(huì)

5、拉起一個(gè)與液體相連的水柱。由于表面張力的作用，測(cè)力計(jì)的拉力漸漸達(dá)到最大值F(超過(guò)此值，水柱即裂開(kāi))，則F應(yīng)當(dāng)是金屬環(huán)重力G與水柱拉引金屬環(huán)的表面張力f之和，即：F=G+f (2)由于水柱有兩個(gè)液面，且兩液面的直徑與金屬環(huán)的內(nèi)外徑相同，則有 f=(D1+D2) （3）則表面張力系數(shù)為 (4) 表面張力系數(shù)的值一般很小，測(cè)量微小力必需用特殊的儀器。本試驗(yàn)用FD-NST-I型液體表面張力系數(shù)測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量。FD-NST-I型液體表面張力系數(shù)測(cè)定儀用到的測(cè)力計(jì)是硅壓阻力敏傳感器，該傳感器靈敏度高，線性和穩(wěn)定性好，以數(shù)字式電壓表輸出顯示。若力敏傳感器拉力為F時(shí)，數(shù)字式電壓表的示數(shù)為U，則有 (5) 式中

6、B表示力敏傳感器的靈敏度，單位VN。 吊環(huán)拉斷液柱的前一瞬間，吊環(huán)受到的拉力為=G+f；拉斷時(shí)瞬間，吊環(huán)受到的拉力為=G。若吊環(huán)拉斷液柱的前一瞬間數(shù)字電壓表的讀數(shù)值為U1，拉斷時(shí)瞬間數(shù)字電壓表的讀數(shù)值為U2，則有： ， (6)故表面張力系數(shù)為 (7)【試驗(yàn)內(nèi)容與步驟】1開(kāi)機(jī)預(yù)熱1 5分鐘；2清洗玻璃器皿和吊環(huán)；3調(diào)整支架的底腳螺絲，使玻璃器皿保持水平； 4測(cè)定力敏傳感器的靈敏度（公式） 預(yù)熱1 5分鐘后，在力敏傳感器上掛上吊盤，并對(duì)電壓表調(diào)零； 將7個(gè)質(zhì)量均為0.5g的片碼依次放入吊盤中(注：用鑷子將片碼放入吊盤中。吊盤晃動(dòng)將帶來(lái)電壓表的數(shù)字跳動(dòng))，分別登記電壓表的讀數(shù)；再依次從吊盤中取走片碼，登記讀數(shù)。將數(shù)據(jù)填入表1中。5、測(cè)定水的表面張力系數(shù) 將盛水的玻璃器皿放在平臺(tái)上，并將潔凈的吊環(huán)掛在力敏傳感器的小鉤上，并對(duì)電壓表清零； 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)升降臺(tái)大螺帽使玻璃器皿中液面上升，當(dāng)環(huán)下沿部分均浸入液體中時(shí)，改為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)該螺帽，這時(shí)液面往下降(或者說(shuō)吊環(huán)相對(duì)往上升)。觀看環(huán)浸入液體中及從液體中拉起時(shí)的物理現(xiàn)象。記錄吊環(huán)拉斷液柱的前一瞬間數(shù)字電壓表的讀數(shù)值U1，拉斷時(shí)瞬間數(shù)字電壓表的讀數(shù)值U2。重復(fù)測(cè)量5次。數(shù)據(jù)記錄及處理表1 力敏傳感器靈敏度B的測(cè)定次數(shù)砝碼質(zhì)量增重時(shí)讀數(shù)減重時(shí)讀數(shù)平均值1234567用逐差法求