THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG

     

Cách khẳng định hệ số căng bề mặt của hóa học lỏng như thế nào? Để hiểu rõ về cách xác định, bibun.vn xin share bài Thực hành: khẳng định hệ số căng bề mặt của hóa học lỏng thuộc lịch trình Sgk đồ lí lớp 10. Hy vọng với kỹ năng và kiến thức trọng chổ chính giữa và hướng dẫn trả lời các thắc mắc chi huyết , đây sẽ là tư liệu giúp chúng ta học tập tốt hơn .


*

Nội dung bài học gồm bố phần:

Chuẩn bị thực hành và tiến hành thí nghiệmViết báo cáo thực hànhTrả lời thắc mắc SGK trang 222

A. Sẵn sàng thực hành và tiến hành thí nghiệm

I. Mục đích

Khảo sát hiện tượng lạ căng mặt phẳng của chất lỏng.Xác định thông số căng mặt phẳng của nước.

Bạn đang xem: Thực hành xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng

II. Dụng cu thí nghiệm

Bao gồm các dụng cụ sau:

Lực kế 0,1N tất cả độ chia bé dại nhất 0,001N.Vòng sắt kẽm kim loại (nhôm) gồm dây treo.Hai ly nhựa A, B đựng nước, nối thông nhau bởi một ống cao su đặc Silicon (Hình 40.1 SGK).Thước kẹp tất cả độ chia bé dại nhất 0,1mm, hoặc 0,05; 0,02 mm, số lượng giới hạn đo 150mm (Hình 40.3 SGK).Giá treo có cơ cấu tổ chức nâng hạ cốc đựng hóa học lỏng.

III. Các đại lý lý thuyết

Mặt loáng của chất lỏng luôn luôn có những lực căng, theo phương tiếp đường với mặt thoáng. Phần lớn lực căng này tạo cho mặt nhoáng của chất lỏng có xu hướng co lại mang lại diện tích nhỏ nhất. Chúng được điện thoại tư vấn là số đông lực căng bề mặt (hay nói một cách khác là lực căng khía cạnh ngoài) của chất lỏng.Có nhiều phương thức đo lực căng bề mặt. Trong bài bác này ta cần sử dụng một lực kế nhạy cảm (loại 0,1N), treo một mẫu vòng bởi nhôm có tính dính ướt trả toàn so với chất lỏng phải đo:

*

Nhúng đáy vòng đụng vào mặt hóa học lỏng, rồi đẩy lên mặt thoáng. Khi đáy vòng vừa mới được nâng lên xung quanh thoáng, nó không biến thành bứt ngay thoát khỏi chất lỏng: một màng hóa học lỏng xuất hiện, bám vào quanh chu vi không tính và chu vi trong của vòng, có khuynh hướng kéo vòng vào hóa học lỏng. Lực Fcdo màng chất lỏng tính năng vào vòng đúng bằng tổng lực căng mặt phẳng của hóa học lỏng chức năng lên chu vi kế bên và chu vi trong của vòng.Do vòng bị chất lỏng bám ướt hoàn toàn, nên những lúc kéo vòng lên khỏi khía cạnh thoáng và bao gồm một màng chất lỏng căng giữa lòng vòng cùng mặt thoáng, thì trương lực Fccó thuộc phương chiều với trọng lực P của vòng. Giá trị lực F đo được trên lực kế bởi tổng của nhì lực này:

F = Fc+ P

Đo phường và F ta khẳng định được lực căng mặt phẳng Fctác dụng lên vòng.Gọi L1là chu vi ngoài và L2là chu vi trong của loại vòng, ta tính được hệ số căng bề mặt σ của chất lỏng sinh hoạt nhiệt độ phân tích theo công thức:

$sigma =fracf_cL_1+L_2=fracF-Ppi (D+d)$

ở phía trên D với d là 2 lần bán kính ngoài và 2 lần bán kính trong của vòng

IV. Ra mắt dụng cầm cố đo

1. Cái vòng nhôm sử dụng trong thể nghiệm này là các loại vật rắn bao gồm tính bám ướt hoàn toàn đối với chất lỏng cần nghiên cứu và phân tích (nước). Trước lúc đo yêu cầu lau sạch những chất bẩn bám vào mặt vòng, để có tác dụng đo chủ yếu xác.

2. Thước kẹp cần sử dụng đo chu vi ngoài và chu vi vào của chiếc vòng

*

V. Trình trường đoản cú thí nghiệm

1. Đo trương lực Fc

a, vệ sinh sạch dòng vòng bằng giấy mềm. Móc dây treo dòng vòng vào lực kế 0,1N, rồi treo lực kế vào thanh ngang của giá đỡ để đo trọng lượng p. Của loại vòng. Đo phường 4 lần với ghi các giá trị đo được vào bảng 40.1.

b, Đặt hai ly A, B tất cả ống cao su nối có liên quan tới nhau lên mặt bàn. Đổ hóa học lỏng cần xác minh hệ số căng mặt không tính vào nhì cốc làm sao cho lượng nước chỉ chiếm khoảng 1/2 dung tích mỗi cốc. Đặt cốc A ngay dưới vòng nhôm sẽ treo trên lực kế. Đặt cốc B lên mặt tấm đế của giá đỡ. Lúc mực nước của hai ly ngang đều bằng nhau thì điều chỉnh lực kế xuống thấp dần cho mặt đáy chiếc vòng nằm cách mặt nước khoảng chừng 0,5cm.

c, Kéo nhẹ móc treo vật của lực kế làm cho đáy loại vòng nhôm chạm phần lớn vào mực nước, rồi buông tay ra.

d, Hạ ly B xuống khía cạnh bàn để nước trong ly A lại đàng hoàng chảy sang ly B. Quan sát loại vòng với lực kế, giá trị lực F chỉ trên lực kế ở thời khắc ngay trước khi màng chất lỏng bị đứt, bàng tổng trọng lượng p và độ khủng Fc của lực căng mặt phẳng chất lỏng chức năng lên chu vi ngoài và chu vi trrong của dòng vòng. Ghi quý hiếm của lwucj F vào bảng 40.1.

e, Đặt lại cốc B lên khía cạnh tấm đế và lặp lại thêm 4 lần công việc c, và d,. Ghi những giá trị lwucj F đo được vào bảng 40.1.

2. Đo đường kính ngoài và con đường kinh trong của mẫu vòng.

a, sử dụng thước kẹp đo 5 lần dường kính xung quanh D và con đường knhs vào d của cái vòng. Ghi giá trị đo được vào bảng 40.2.

b, ngừng thí nghiệm: Nhấc loại vòng thoát ra khỏi lực kế, lau thô và để vào trong hộp nhựa sạch.

Xem thêm: Mặt Nạ Sữa Chua Vedette Có Tốt Không ? ( Review 10 Sản Phẩm Nổi Bật )

B. Báo cáo thực hành

1. Trả lời câu hỏi

a) Nêu ví dụ về hiện tượng kỳ lạ dính ướt và hiện tượng kỳ lạ không dính ướt của hóa học lỏng ?

b) Lực căng bề mặt là gì ? Nêu cách thức dùng lực kế xác minh lực căng mặt phẳng và khẳng định hệ số căng mặt phẳng ? Viết bí quyết thực nghiệm khẳng định hệ sốcăng bề mặt theo phương thức này ?

Hướng dẫn:

a) Ví dụ:

Hiện tượng dính ướt: vì chưng thủy tinh bị nước dính ướt, cần giọt nước bé dại trên mặt phiên bản thủy tinh mở rộng thành một hình bao gồm dạng bất kì.Hiện tượng không dính ướt: thủy tinh không trở nên thủy ngân bám ướt, nên giọt thủy ngân bé dại trên mặt bạn dạng thủy tinh vo tròn lại và bị dẹt xuống do tính năng của trọng lực.

b)Lực căng bề mặt: là lực tác dụng lên một đoạn đường bé dại bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn luôn có phương vuông góc với phần đường này và tiếp tuyến đường với bề mặt chất lỏng, có chiều làm sút diện tích bề mặt chất lỏng và tất cả độ bự f tỉ lệ thuận với độ nhiều năm l của phần đường đó: f = σl.

σ là hệ số căng bề mặt (suất căng bề mặt), đơn vị chức năng N/m.

Giá trị của σ phụ thuộc vào vào ánh nắng mặt trời và bản chất của chất lỏng: σ bớt khi ánh sáng tăng.

Phương pháp xác định:

Nhúng đáy vòng chạm vào mặt chất lỏng, rồi vuốt lên mặt thoáng. Khi đáy vòng vừa mới được nâng lên xung quanh thoáng, nó không trở nên bứt ngay ra khỏi chất lỏng: một màng chất lỏng xuất hiện, bám xung quanh chu vi bên cạnh và chu vi vào của vòng, có xu thế kéo vòng vào hóa học lỏng. Lực Fcdo màng hóa học lỏng tính năng vào vòng đúng bằng tổng lực căng mặt phẳng của chất lỏng công dụng lên chu vi không tính và chu vi vào của vòng.

Do vòng bị hóa học lỏng bám ướt trả toàn, nên lúc kéo vòng lên khỏi khía cạnh thoáng và tất cả một màng hóa học lỏng căng giữa đáy vòng cùng mặt thoáng, thì trương lực Fccó cùng phương chiều với trọng lực P của vòng. Quý giá lực F đo được trên lực kế bằng tổng của nhì lực này:

F = Fc+ P

Đo phường và F ta xác định được lực căng bề mặt Fctác dụng lên vòng.

Công thức thực nghiệm xác định hệ số căng bề mặt:

$sigma =fracf_cL_1+L_2=fracF-Ppi (D+d)$

2. Kết quả

* Bảng 40.1:

Độ chia nhỏ dại nhất của lực kế: 0,001N

Lần đoP (N)F(N)Fc= F – p. (N)ΔFc(N)
10,0470,0610,0140,001
20,0460,0610,0150
30,0460,0620,0160,001
40,0470,0620,0150
50,0460,0600,0140,001
Giá trị trung bình0,04640,06120,0150,0006

* Bảng 40.2

Độ chia nhỏ tuổi nhất của thước kẹp: 0,05mm

Lần đoD (mm)ΔD(mm)d (mm)Δd(mm)
151,50,1650,030,004
251,60,0650,020,006
351,780,1250,030,004
451,70,0450,020,006
551,70,0450,030,004
Giá trị trung bình51,660,0850,030,005

a) Các tác dụng tính được được ghi như trong bảng 40.1 cùng 40.2

b) quý giá trung bình của thông số căng mặt phẳng của nước:

$overlinesigma =fracoverlineF_cpi (overlineD+overlined)$ = $frac0,0153,1412.(51,66.10^-3+50,33.10^-3)=0,0468$ (N/m)

c) Tính không nên số tỉ đối của phép đo:

$delta sigma =fracDelta sigma overlinesigma +fracDelta F_coverlineF_c+fracDelta pi pi +fracDelta D+Delta doverlineD+overlined$

Trong đó:

$Delta F_c=overlineDelta F_c+2Delta F"$

(ΔF’ là không nên số công cụ của lực kế, lấy bởi một nửa độ chia nhỏ dại nhất của lực kế → ΔF’ = $frac0,0012$ = 0,0005)

$Delta D=overlineDelta D+2Delta D"$, $Delta d=overlineDelta d+2Delta d"$

(ΔD’ cùng Δd’ là không nên số nguyên tắc của thước kẹp, lấy bằng một nửa độ chia nhỏ tuổi nhất của thước kẹp → ΔD’ = Δd’ = $frac0,052$= 0,025 mm)

$Rightarrow fracDelta F_coverlineF_c=frac0,00160,015=10,67$%

→ ΔFc= 0,0006 + 2. 0,0005 = 0,0016

Và ΔD = 0,08 + 0,025 = 0,105 mm; Δd = 0,005 + 0,025 = 0,03 mm

$Rightarrow fracDelta D+Delta doverlineD+overlined=frac0,105+0,0351,66+50,03=0,137$%

Như vậy vào trường phù hợp này ta đề nghị lấy π = 3,1412 nhằm cho$fracDelta pi pi $delta sigma =fracDelta sigma overlinesigma +fracDelta F_coverlineF_c+fracDelta pi pi +fracDelta D+Delta doverlineD+overlined$

= 10,67% + 0,137% = 10,807%

d) Tính sai số hoàn hảo của phép đo:

$Delta sigma =overlinesigma .delta sigma $ = 0,0468.10,807% = 0,005

e) Viết kết quả xác định thông số căng mặt phẳng của nước:

$sigma =sigma pm delta sigma =0,0468pm0,005$ (N/m).

C. Trả lời thắc mắc SGK trang 222

1.Có thể dùng lực kế nhạy để đo lực căng mặt phẳng và thông số căng bề mặt của chất lỏng không bám ướt theo phương pháp nêu trong bài xích được không?

Hướng dẫn:

Ta rất có thể sử dụng lực kế nhạy nhằm đo lực căng bề mặt và hệ số căng bề mặt của hóa học lỏng không dính ướt theo phương pháp nêu trong bài xích .

2.Trong bài xích thí nghiệm này, nguyên nhân khi nấc nước vào bình A hạ thấp dần dần thì quý hiếm chỉ bên trên lực kế lại tăng dần?

Hướng dẫn:

Khi nước vào bình A hạ thấp dần thì lực đẩy Acsimet Fa sẽ sút dần, bởi vì vậy nó đang dần bé dại hơn p. Của vòng nhôm, phường > Fa ⇒ vòng nhôm thụt lùi dần đến lúc dây giữ lại vòng đạt đến giới hạn bọn hồi. Phương diện khác, vị vòng nhôm không bám ướt nên lực căng bề mặt của nước níu giữ mặt phẳng vòng nhôm khiến cho nó bị kéo xuống, cho đến khi giá trị lực căng bề mặt của nước đạt rất đại, lực shop giữa các phân tử nước không còn đủ sức hút đề nghị chúng bị " đứt" "buông tha" cho vòng nhôm.

Xem thêm: Tủ Lạnh Aqua 130 Lít Aqr T150Fa, Tủ Lạnh Aqua 143 Lít Aqr

3.So sánh quý hiếm của thông số căng bề mặt xác định được trong thể nghiệm này với cái giá trị thông số căng mặt phẳng ϭ của nước đựng ở 200C ghi vào Bảng 37.1, sách giáo khoa? nếu có xô lệch thì nguyên hiền hậu đâu?

Hướng dẫn:

Hệ số căng mặt phẳng trong phân tách thường bé dại hơn giá bán trị thực tế trong sgk vì chưng trong sgk làm cho thí nghiệm ở môi trường lí tưởng nước cất, còn vào phòng thử nghiệm đo trong sáng của nước cùng của vòng nhôm ko lí tưởng, gồm sai số trong quy trình đo.

4.Sai số của phép đo thông số căng bề mặt ϭ trong bài xích thực hành chủ yếu gây ra do vì sao nào?

Hướng dẫn:

Sai số hệ thống: sai số giải pháp đo.Sai số ngẫu nhiên:

+ sai số trong quá trình đo: không làm đúng thí nghiệm, kĩ năng thực hành kém, điều kiện thực hành chạm mặt trở ngại: gió, mức độ cản không khí,…