Ćwiczenie 21 b
Temat: Wyznaczanie napięcia powierzchniowego cieczy za pomocą wagi torsyjnej.
LITERATURA:
1. J. Smela, T. Zamorski, A. Puch – Pierwsza pracownia fizyczna- przewodnik Wydawnictwo Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1995.
2. T. Dryński – Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki.
3. H. Szydłowski – Pracownia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997 .
4. M. Jeżewski – Fizyka PWN, Warszawa1970
5. B. Jaworski, A. Dietłaf – Kurs fizyki , t. 1, Warszawa 1984. 6. Sz. Szczeniowski – Fizyka doświadczalna, cz. 2: Ciepło i fizyka
cząsteczkowa. CELE ĆWICZENIA:
1. Zapoznanie się z pomiarem napięcia powierzchniowego cieczy metodą rozciągania i rozrywania warstwy powierzchniowej.
2. Wyznaczenia napięcia powierzchniowego roztworu mydła. ZAGADNIENIA KOLOKWIALNE:
1. Siły Van der Waalsa między cząsteczkami cieczy.
2. Napięcie powierzchniowe cieczy, definicja jednostki w układzie SI. 3. Pomiar napięcia powierzchniowego za pomocą wagi torsyjnej.
4. Dyskusja błędów pomiarowych. Planowanie i optymalizacja pomiaru. WYKONANIE DOŚWIADCZENIA:
1. Zawiesić ramkę R na belce wagi torsyjnej W, zrównoważyć wagę i odczytać jej wskazanie m1.
2. Na stoliku S statywu P ustawić naczynie N z roztworem mydła. Stolik podsunąć pod ramkę R tak, by zanurzyła się ona w roztworze. Następnie opuszczać stolik aż do momentu kiedy między bokiem b ramki, a
powierzchnią cieczy wytworzy się błona o wysokości 1-3 mm. Zrównoważyć wagę i odczytać jej wskazanie m2.
3. Pomiar m2 powtórzyć kilka razy przy rożnych wysokościach błony a.
Przeanalizować uzyskane wyniki i zdecydować czy jest konieczne wykonanie serii pomiarów m2.
4. Wyjąć ramkę z roztworu i zmierzyć suwmiarką długość jej boku b.
5. Obliczyć napięcie powierzchniowe σ:
b g m m 2 1 2 , gdzie g jest przyspieszenie ziemskim.
6. Powtórzyć pomiary dla kilku ramek różniących się długością boku b. Obliczyć wartość średnią σ dla danego roztworu.
WSKAZÓWKI DO DYSKUSJI BŁĘDÓW:
- obliczyć błąd maksymalny dla wybranego pomiaru σ posługując się metodą pochodnej logarytmicznej. Ocenić wpływ błędów pomiaru wielkości
prostych na błąd pomiaru napięcia powierzchniowego.
- błąd wartości średniej σ można określić metodą Studenta- Fishera. Przyrządy:
