To tylko jedna z 7 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Laboratorium podstaw fizyki
Nr ćwiczenia 33
Temat ćwiczenia: Pomiar napięcia powierzchniowego metodą odrywania
Prowadzący: dr inż. Elżbieta Jankowska
Wykonawca:
Imię, nazwisko
numer indeksu
Wydział
Marcin Garbiak
176386
Chemiczny
Termin zajęć
Wtorek, godzina 15:15
Numer grupy ćwiczeniowej
q
Data oddania sprawozdania
20.03.2012
Ocena końcowa
Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania
poprawionego sprawozdania
Cel ćwiczenia: zapoznanie się z opisem oddziaływań międzycząsteczkowych, prostymi metodami
pomiaru napięcia powierzchniowego cieczy i oceną dokładności tego pomiaru; Wyznaczenie
współczynnika napięcia powierzchniowego dwóch cieczy metodą odrywania.
Zasada pomiaru
Do pomiaru napięcia powierzchniowego metodą odrywania przeważnie używa się płytek
metalowych, które są dobrze zwilżane przez badaną ciecz. Pomiar polega na wyznaczeniu siły
potrzebnej do oderwania płytki, o znanym obwodzie, od powierzchni cieczy. Ciężar płytki Q i
siłę F potrzebną do oderwania płytki od cieczy można zmierzyć za pomocą odpowiednio
skonstruowanej wagi. Siła F potrzebna do oderwania płytki od powierzchni cieczy jest równa
sumie ciężaru płytki Q oraz siły pochodzącej od napięcia powierzchniowego Fn
F = Fn +Q
gdzie
Fn = 2σ(l + d)cos γ
W równaniu: σ oznacza napięcie powierzchniowe, l - długość zanurzonej części płytki w
momencie odrywania, d -grubość płytki, γ - kąt między powierzchnią płytki i płaszczyzną styczną
do powierzchni cieczy.
W przypadku cieczy zwilżającej płytkę, na skutek działania sił adhezji, cząsteczki cieczy
przylegają do metalu i kąt γ jest w przybliżeniu równy zeru, a cosγ ≈ 1. Mamy zatem
σ =
F− Q
2(l + d )
Jeżeli grubość płytki d jest mała w porównaniu z długością krawędzi l, to
grubość płytki można pominąć. Stąd
σ =
F− Q
2l
Waga torsyjna działa na następującej zasadzie. Siła ciężkości ważonego ciała wytwarza
pierwotny moment skręcający, który działa na jeden koniec pręta. Pokrętłem 7 należy obracać w
kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara do momentu, gdy ruchoma wskazówka 8
ustawi się dokładnie na czerwonej kresce 9 oznaczającej równowagę. Wytwarza się wtedy
moment kompensacyjny (przeciwnie skierowany niż moment pierwotny), który działa na drugi
koniec pręta. Jeżeli moment kompensacyjny będzie równy co do wielkości pierwotnemu
momentowi siły, to środkowa część pręta, do której jest przymocowana wskazówka ruchoma, nie
ulegnie skręceniu (wskazuje zero). Wtedy siła kompensacyjna, pochodząca od momentu
sprężystości pręta (która jest różna dla różnych kątów skręcenia i wypisana na bębnie), będzie
równała się sile ciężkości wytwarzającej pierwotny moment siły.
Przebieg ćwiczenia
Otrzymano dwie metalowe płytki A i B, oraz dwa pojemniki z płynami, których napięcie
powierzchniowe badano: denaturat i 30% roztwór wodny alkoholu etylowego.
1. Waga wypoziomowano, następnie odaretowano i zrównoważono oraz skalibrowano.
2. Zmierzono długość (suwiarką) i grubość (śrubą mikrometryczną) płytek A i B
3. Płytki metalowe umyto
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)