Опис лабораторної установки

У лабораторній роботі, окрім визначення поверхневого натягу рідини при кімнатній температурі, досліджується залежність поверхневого натягу від температури.

На рис. 5 показана схема лабораторної установки. Лійка 1 з краном К1 заповнюється водою зі склянки 3. Гумовою трубкою лійка сполучена з аспіратором 2. Кран К2 під час досліду закритий. Внутрішній об’єм аспіратора за допомогою трійника 4 сполучений з манометром 9 і капілярним кінчиком 5. В склянку 6 наливають досліджувану рідину і поміщають у посудину з водою 10, яка знаходиться на електроплитці 8. Це дає можливість змінювати температуру досліджуваної рідини. Температура рідини вимірюється термометром 7. Кінчик капіляра 5 приводять до контакту з рідиною так, щоб він тільки торкався поверхні рідини. Відкривши кран К1, дають можливість воді краплями втікати в аспіратор. Об’єм верхньої частини аспіратора поступово зменшується, а тому тиск повітря, що знаходиться в аспіраторі зростає.

Рис. 7.5.

Спостерігається підняття рівня води у трубці манометра 12. Манометр вимірює різницю між тиском в аспіраторі і атмосферним тиском . При певному збільшенні тиску в аспіраторі (коли ) через вузький кінець трубки 5 у рідину в склянці 6 проштовхується бульбашка повітря. В цей момент з манометра знімаються покази величини .

Завдання роботи

1. Визначити сталу приладу А.

2. Визначити поверхневий натяг рідини при кімнатній температурі.

3. Дослідити залежність поверхневого натягу рідини від температури.

4. Побудувати графік залежності .

Виконання роботи

1. Визначення сталої приладу

1.1. Наповнити скляну лійку 1 водою зі стакана 3, або з водопровідного крану (крани К1 і К2 повинні бути закриті).

1.2. Підготувати до роботи водяний манометр. Одне коліно манометра широка посудина 11, а друге − вузька трубка 12, яку можна встановлювати під різними кутами до горизонту за допомогою гвинта 13. Біля трубки знаходиться шкала з міліметровими поділками.

Спочатку треба переконатися, що капілярний кінчик трубки 5 сухий і не занурений у досліджувану рідину. Якщо це не так, то треба витерти насухо кінчик 5 фільтрувальним папером.

За допомогою гвинта 13, необхідно встановити манометр таким чином, щоб рідина у коліні 12 стояла на нульовій поділці.

1.3. Налити в склянку 6 дистильовану воду і встановити її у посудину 10 так, щоб трубка з капілярним кінчиком 5 тільки торкалась поверхні води.

1.4. Відкрити кран К1 так, щоб вода краплями потрапляла в аспіратор. Встановити таку швидкість утворення бульбашок повітря у капілярі 5, при якій зручно визначати рівень підняття води у манометрі. В момент утворення бульбашок висота стовпчика води у манометрі досягає максимального значення.

1.5. Записати 5 виміряних значень величини до табл. 1. Визначити середнє значення і середню абсолютну похибку .

1.6. Виміряти кімнатну температуру води за допомогою термометра 7 і записати її до табл. 1.

1.7. За графіком залежності поверхневого натягу дистильованої води від температури ( рис. 6) знайти значення при кімнатній температурі.

1.8. Обчислити середнє значення сталої приладу А за формулою:

1.9. Обчислити середню відносну і середню абсолютну похибку визначення сталої приладу за формулами:

; ; .

1.10. Записати результат вимірювання сталої приладу у вигляді .