Описание установки. Коэффициент поверхностного натяжения несложно определить в лабораторных условиях

Обоснование метода

Коэффициент поверхностного натяжения несложно определить в лабораторных условиях. Если из стеклянной трубки капает жидкость, то капля отрывается от трубки в том случае, когда сила тяжести равна силе поверхностного натяжения, удерживающей каплю. Поскольку сила тяжести F _т = mg, а сила поверхностного натяжения F = 2prσ, то условие отрыва капли запишется в виде

mg = 2prσ, (3)

где m – масса одной капли;

g – ускорение силы тяжести;

r – радиус шейки отрывающейся капли.

Так как непосредственно радиус r измерить трудно, то поступают следующим образом: пусть в некотором объеме V содержится n ₁ капель одной жидкости (воды) и n ₂ капель другой жидкости (керосина). Зная плотности жидкостей r ₁ и r ₂, можно записать равенства:

n ₁ m ₁ g = r ₁ V ₁ g = n ₁2 prσ ₁, (4)

n ₂ m ₂ g = r ₂ V ₂ g = n ₂2 prσ ₂, (5)

откуда в случае равенства объёмов или

(6)

Рис. 3. Схема экспериментальной установки

Установка для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капель достаточно проста (рис. 3.). Она состоит из бюретки 1 с краном 3, на которой нанесены деления. Бюретка крепится на штативе 2, причем располагается таким образом, чтобы жидкость могла капать в стакан 4.

Дата добавления: 2014-12-08