用拉脫法測定液體表面張力系數(shù)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

可編輯修改用拉脫法定液體表面力系數(shù)液體表層厚度約

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內(nèi)的分子所處的條件與液體內(nèi)部同體部每一分子被周圍其它分子所包圍分子所受的用力合力為零由于液體表面上方接觸的氣體分子其密度遠(yuǎn)小于液體分子密度因此液每一分子受到向外的引力比向內(nèi)的引力要小得多就是說所受的合力不為零力的方向垂直與液面并指向液體內(nèi)部該力使液體表面收縮直至達(dá)到動態(tài)平衡因此，在宏觀上液體具有盡量縮小其表面積的趨勢體表面好象一張拉緊了的橡皮膜這種沿著液體表的收表面的力稱為表面張力表面張力能說明液體的許多現(xiàn)象例如潤濕現(xiàn)象毛細(xì)管現(xiàn)象及泡沫的形成等工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中常常要涉及到液體特有的性質(zhì)和現(xiàn)象比化工生產(chǎn)中液體的傳輸過程藥物制備過程及生物工程研究領(lǐng)域中關(guān)于動、植物體內(nèi)液體運(yùn)動與平衡等問題。因此解液體表面性質(zhì)和現(xiàn)象，掌握測定液體表面張力系數(shù)的方法具有重要實(shí)際意義的液體表面張力系數(shù)的方法通常有：拉脫法、毛細(xì)管升高法和液測重法等實(shí)驗(yàn)僅介紹拉脫法。拉脫法是一種直接測定法?！緦?shí)驗(yàn)的】1．了解

FB

型液體的表面張力系數(shù)測定儀的本結(jié)構(gòu)，掌握用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對測量儀進(jìn)行定標(biāo)的方法，計(jì)算該傳感器的靈度。2．觀察拉脫法測液體表面張力物理過程和物理現(xiàn)象，并用物理學(xué)基本概念和定律進(jìn)行分析和研究，加深對物理規(guī)律的認(rèn)。3．掌握用拉脫法測定純水的表張力系數(shù)及用逐差法處理數(shù)據(jù)。【實(shí)驗(yàn)原如果將一潔凈的圓筒形吊環(huán)浸入體中，然后緩慢地提起吊環(huán)，圓筒形吊環(huán)將帶一層液膜。使液面收縮的表面張力沿液面的切線方向，稱為濕潤（或接觸角繼續(xù)提起圓筒形吊環(huán)時(shí)角逐漸變小而接近為零，這時(shí)所拉出的膜的里、外兩個(gè)表面的張力F，則有

f

均垂直向下，設(shè)拉起液膜破裂時(shí)拉力為mgf）式中，m為粘附在吊環(huán)上的液體的質(zhì)量，為吊環(huán)質(zhì)量，因表面張力的大小與接面周邊

界長度成正比，則有

f)內(nèi)外

可編輯修改（2）比例系數(shù)

稱為表面張力系數(shù)，單位是

/

。

在數(shù)值上等于單位長度上的表面力。式中

l

為圓筒形吊環(huán)內(nèi)、外圓環(huán)的周長和。

F)0DD)內(nèi)外

（3）由于金屬膜很薄，被拉起的液膜很薄，

很小可以忽略，于是公式簡化為

Fg0DD)內(nèi)

（4）表面張力系數(shù)與體的種類、純度、溫度和它上方氣體成分有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，液體的溫度越高值越小所含雜質(zhì)越多也越小只要上述這些條件保持一定值就是一個(gè)常數(shù)。本實(shí)驗(yàn)的核心部是準(zhǔn)確測定

g

，即圓筒形吊環(huán)所受到向下的表張力，我們用FB型液體表面張力系數(shù)測定儀測定這個(gè)力?！緦?shí)驗(yàn)器】FB

型液體的表面張力系數(shù)測定儀主結(jié)構(gòu)是、底座2、立柱3、橫樑；4、壓阻力敏傳感器5、數(shù)字式毫表6有機(jī)玻璃器皿（連通器、標(biāo)準(zhǔn)砝碼（砝碼盤8、圓筒形吊環(huán)?！緦?shí)驗(yàn)容】1、開機(jī)預(yù)熱15分鐘。2、清洗有機(jī)玻璃器皿和吊環(huán)。3、在有機(jī)玻璃器皿內(nèi)放入被測體。4、將砝碼盤掛在力敏傳感器的上。5、若整機(jī)已預(yù)熱15分鐘以上，可對力敏傳感器標(biāo)，在加砝碼前應(yīng)首先讀取電子秤的初讀數(shù)（讀數(shù)包括砝碼盤的重量對于加有零裝置的儀器，可以通過調(diào)節(jié)機(jī)箱后面的調(diào)零旋鈕初讀數(shù)為零加一個(gè)

砝碼取一個(gè)對應(yīng)數(shù)據(jù))，記錄到表格中，注意安放砝碼時(shí)作要應(yīng)盡量輕巧。用逐差法求力敏傳感器的轉(zhuǎn)換系數(shù)K(/)。6、換吊環(huán)前應(yīng)先測定吊環(huán)的內(nèi)直徑，然后掛上吊環(huán)，讀取一個(gè)對應(yīng)數(shù)據(jù)

(mV)

，在測定液體表面張力系數(shù)過程中可察到液體產(chǎn)生的浮力與張力的情況與現(xiàn)象時(shí)針轉(zhuǎn)動活塞調(diào)節(jié)旋鈕使液體液面上升當(dāng)環(huán)下沿接近液面時(shí)細(xì)調(diào)節(jié)吊環(huán)的懸掛線使吊環(huán)水平，然后把吊環(huán)部分浸入液體中，這候，按下面板上的按鈕開關(guān)，儀器功能轉(zhuǎn)為峰值測量，接

kg可編輯修改kg著緩慢地順時(shí)針轉(zhuǎn)動活塞調(diào)節(jié)旋，這時(shí)液面逐漸往下降（相對而言即吊環(huán)往上提拉察環(huán)浸入液體中及從液體中拉起的物理過程和現(xiàn)象環(huán)拉斷液柱的一瞬間數(shù)字電壓表顯示拉力峰值V并自動保持該數(shù)據(jù)。拉斷后釋放按鈕開關(guān)，電壓表恢復(fù)隨機(jī)測量功能，靜止后其讀數(shù)值為

U

2

，記下這個(gè)數(shù)值。連續(xù)做

5

次，求平均值。表面張力系數(shù)

fD內(nèi)外

【數(shù)據(jù)錄】1．用逐差法求儀器的轉(zhuǎn)換系數(shù)(N/)數(shù)據(jù)記錄表格先記錄砝碼盤等作為初讀數(shù)

0

，然后每次增加一個(gè)砝碼m500.00

該標(biāo)準(zhǔn)砝碼符合國家標(biāo)準(zhǔn)，對誤差為

0.005%

）砝碼質(zhì)量

增重讀數(shù)i

減重讀數(shù)i

Ui

Uii

等間距逐差:Uii

i

12

4U5

013647

23

U為

對應(yīng)的電子秤的

讀數(shù)，則

gm

____________(/mV)2.用拉脫法求拉力對應(yīng)的電子秤讀數(shù)水溫室溫)，電子秤初數(shù)________________

(mV)拉脫時(shí)最大讀數(shù)

吊環(huán)讀數(shù)

表面張力對應(yīng)讀數(shù)測量次數(shù)

1

()V

2

(mV1

2

(mV)1

2345平均值

V

可編輯修改__________________3.吊環(huán)的內(nèi)、外直徑：

單位：

測量次數(shù)

12345