用拉脱法测定液体的表面张力系数实验.doc

实验二、用拉脱法测定液体的外貌张力系数液体表层厚度约内的分子所处的条件与液体内部差别,液体内部每一分子被周围其它分子所困绕,分子所受的作用力协力为零。由于液体外貌上方打仗的气体分子,其密度远小于液体分子密度,因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多,也就是说所受的协力不为零,力的偏向是垂直与液面并指向液体内部,该力使液体外貌收缩,直至到达动态平衡。因此,在宏观上,液体具有尽量缩小其外貌积的趋势,液体外貌好象一张拉紧了的橡皮膜。这种沿着液体外貌的、收缩外貌的力称为外貌张力。外貌张力能说明液体的许多现象,例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。在产业生产和科学研究中经常要涉及到液体特有的性质和现象。比如化工生产中液体的传输历程、药物制备历程及生物工程研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。因此,了解液体外貌性质和现象,掌握测定液体外貌张力系数的要领是具有重要实际意义的。测定液体外貌张力系数的要领通常有:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。本实验仅介绍拉脱法。拉脱法是一种直接测定法。【实验目的】,掌握用标准砝码对丈量仪进行定标的要领;,并用物理学根本看法和定律进行阐发和研究,加深对物理规律的认识。。【实验原理】:当逐渐拉提冂形铝片框时,比赛渐变小而靠近为零,这时所拉出的液膜前后两个外貌的外貌张力均垂直向下。设拉起液膜将破裂时的拉力为,则有(1)式中:为粘附在框上的液膜质量,为线框质量。因外貌张力的巨细与打仗面周界长度成正比,则有:(2)比例系数称外貌张力系数,单位为。由(1),(2)式得:(3)由于冂形铝片框很薄,被拉起的水膜很薄,较小,可以将其忽略,且一般有,那么,于是(3)式可以简化为:(4):新型焦利氏秤实验仪相当于一个精密的弹簧称,常用于丈量微小的力,凭据胡克定理制作而成。如果测出冂形铝片框浸入液体时弹簧下端位置的读数,然后测出冂形铝片框被徐徐提起,在液膜被拉脱瞬间弹簧下端位置的读数,则有:这样,(5)实验只需测出弹簧倔强系数以及冂形铝片框的宽度,便可由(5)式求得所测液体的外貌张力系数。【实验仪器】新型焦利氏秤实验仪、水槽及平台升降调治装置等【实验内容及步调】:(1)按图安装好实验仪器并利用铅锤线调治仪器底座为水平状态;(2)在主尺顶部安装弹簧,再依次挂入带配重块的指针吊钩、砝码托盘,松开顶端挂钩锁紧螺钉,旋转顶端弹簧挂钩,使小指针正好轻轻靠在平面镜上(注意:力度要适当,若靠得太紧,可能会因摩擦太大带来附加的系统误差),以便准确读数。(3)调解小游标的高度使小游标平面镜的基准刻线大抵瞄准指针,锁紧牢固小游标的锁紧螺钉,然后调解视差,先让指针与镜子中的虚像重合,再细心调治小游标上的调治螺母,使得小游标平面镜上的基准刻线、指针以及指针在镜子中的虚像三线重合。通过主尺和游标尺读出读数(读数原理和要领与游标卡尺相同)。(4)然后在砝码托盘中放入砝码,再重复实验步调(3),读出此时指针所在的位置值。逐个放入个砝码,通过主尺和游标尺依次读出每个砝码放入后小指针的位置,再依次把这个砝码取下托盘,记下对应的位置值。(5)凭据每