Лаб. 3. Определение поверхностного натяжения жидкости

7. Эксперимент повторите не менее пяти раз. Рассчитайте средние значения <D>, <M>, <N>

  • <D> = (0,0035 + 0,0033 + 0,0035 + 0,0035 + 0,0035)/5 = (0,05 + 0,005 + 0,005 + 0,005 0,005)/5 = 0,0035 м;
  • <M> = 0,005 м;
  • <N> = 50.

8. Вычислите поверхностное натяжение воды, используя формулу. Результаты вычислении занесите в таблицу

<σ> = (0,005 · 10)/(50 · 3,14 · 0,0035) = 0,05/0,5495 · 0,09 H/м.

9. Вычислите абсолютную погрешность измерения массы воды

ΔM = 0,000006 м + 0,00005 м = 0,000056 кг.

10. Вычислите абсолютную погрешность измерения диаметра шейки капли ΔD

ΔD = 0,0001 + 0,00005 = 0,00015 м.

11. Вычислите относительную погрешность измерения ε поверхностного натяжения воды. Результаты вычислении занесите в таблицу

ε = 0,00015/0,0035 + 0,000056/0,005 = 0,04 + 0,01 = 5%.

12. Вычислите абсолютную погрешность измерения Δσ поверхностного натяжения воды. Результаты вычислений занесите в таблицу

Δσ = 0,05 · 0,09 H/м = 0,0045 H/м.

13. Запишите результат измерений в виде

σ = (0,09 ± 0,0045) H/м; ε = 5%.

Измерено Вычислено
D N M σ ε Δσ
1 0.0035 50 0.005
2 0.0035 50 0.005
3 0.0035 50 0.005
4 0.0035 50 0.005
5 0.0035 50 0.005
Сред.  0.0035  50  0.005  0.09  0.0045

14. Сравните полученное в работе <σ> с табличным значением а для воды и сделайте выводы

σ = 0.09 H/м > σT = 0,072 H/м,

Поскольку измерения и погрешности этих измерений были вычислены не точно.

15. Ответы на контрольные вопросы

1. Каков физический смысл поверхностного натяжения жидкости?

Поверхностное натяжение имеет двойной физический смысл: энергетический и силовой. Энергетическое (термодинамика) определение: поверхностное натяжение — предельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условии постоянства температуры. Силовое определение: поверхность натяжения — сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничивает поверхность жидкости.

2. От чего зависит поверхностное натяжение жидкости?

Поверхность натяжения зависит от природы жидкости, т.е. от температуры жидкости, притяжением между молекулами.

3. Почему с изменением температуры жидкости меняется ее поверхностное натяжение?

Потому что поверхностное натяжение зависит от температуры, с изменением температуры меняется поверхность натяжения.