2015-05-10
207
Прибор (рис. 1) состоит из наполненной водой трубки 1, соединённой с помощью резинового шланга 2 с манометром 3. Шкала манометра для удобства отсчёта может передвигаться вверх и вниз. В стакан 4 с исследуемой жидкостью помещается кончик капилляра 5 так, чтобы он соприкасался с её поверхностью.
Если слегка приоткрыть зажим 6 на шланге, то вода начнёт медленно вытекать из трубки 1 в объём 7, создавая этим самым давления Δp (формула 1), необходимое для отрыва пузырька от капилляра. Отрыв пузырька произойдёт тогда, когда разность давления атмосферного воздуха и воздуха в объёме 7, измеряемая разностью высот уровней жидкости в коленах манометра, уравновешивает давление, вызываемое поверхностным натяжением исследуемой жидкости, стремящимся сжать образующийся пузырёк. Другими словами, пузырьки воздуха будут выходить в стакан с жидкостью только в том случае, если давление в капилляре будет равно давлению в пузырьке.
Обозначим эту разность давлений в момент отрыва через H, а коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости – через α.
|
|
|
Тогда в момент отрыва пузырька между ними будет существовать следующее соотношение:
 ,
| (2) |
где А – коэффициент пропорциональности. Исходя из формулы (1), α = ρgR/2H, а поэтому А = ρgR/2, т.е. А – величина постоянная для данного прибора, зависящая от размеров кончика капилляра. Для определения её необходимо произвести опыт с какой-либо жидкостью, поверхностное натяжение которой хорошо известно, например, с водой. Тогда подставив соответствующие значения H0 и α0 в формулу (2), будем иметь
 .
| (3) |
Рис 1. Экспериментальная установка для измерения коэффициента поверхностного натяжения
Определив таким образом постоянную прибора А, можно перейти к определению поверхностного натяжения любой жидкости, которое выразится теперь формулой
 .
| (4) |
