1. Определить коэффициент поверхностного натяжения воды по формуле:
2. Определить его среднее значение.
3. Рассчитать абсолютную и относительную погрешность измерений.
4. Сравнить полученный результат с табличным значением при данной температуре t0
Упражнение 2. Определение коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва кольца
Коэффициент поверхностного натяжения можно определить путем измерения силы, которую нужно приложить перпендикулярно к поверхности жидкости для отрыва различных твердых тел от этой поверхности. Если отрываемое тело смачивается жидкостью, то вместе с ним поднимается и некоторое количество жидкости (рис 4), и свободная поверхность этой жидкости увеличивается. Так как эта поверхность всегда стремится сократиться, то возникает сила поверхностного натяжения. При равенстве силы, действующей на тело, и силы поверхностного натяжения тело оторвется. В нашем случае в качестве такого тела берется тонкое кольцо.
рис 4 |
При поднятии кольца из жидкости внутренняя и внешняя поверхность кольца образуют тонкие пленки с водой. Каждая из этих пленок действует на кольцо с силой, направленной вниз, и равной:
F = σℓ1 + σℓ2 = σπD + σπd,
где D, d - соответственно внешний и внутренний диаметры кольца. Тогда: (7)