Ćwiczenie 21 a
Temat: Wyznaczanie napięcia powierzchniowego metodą maksymalnego ciśnienia w bańkach.
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. Praktyczne zapoznanie się ze zjawiskiem napięcia powierzchniowego w cieczach.
2. Zapoznanie się z pomiarem napięcia powierzchniowego cieczy metodą maksymalnego ciśnienia w bańkach.
3. Wyznaczanie zależności napięcia powierzchniowego od stężenia badanego roztworu.
ZAGADNIENIA KOLOKWIALNE:
1. Siły Van der Waalsa między cząsteczkami cieczy.
2. Napięcie powierzchniowe cieczy, definicja jednostka w układzie SI. 3. Interpretacja napięcia powierzchniowego na podstawie
kinetyczno-molekularnej teorii cieczy.
4. Zależność napięcia powierzchniowego od temperatury. 5. Ciśnienie pod zakrzywioną powierzchnią cieczy.
6. Ciśnienie hydrostatyczne w cieczy, powstawanie i rozwój pęcherzyka powietrza w cieczy.
7. Pomiar napięcia powierzchniowego cieczy metodą maksymalnego ciśnienia w bańkach.
8. Metoda przeprowadzenia dyskusji błędów. Planowanie i optymalizacja pomiaru.
WYKONANIE DOŚWIADCZENIA:
Uwaga: Przed pomiarem należy napełnić aspirator A wodą i podłączyć do niego probówkę z wodą destylowaną. Wstawić do probówki korek z rurką szklaną mającą na końcu przewężenie w ten sposób, żeby jej koniec lekko dotykał powierzchni cieczy.
-Wyznaczyć stałą przyrządu przyjmując że dla wody destylowanej wartość napięcia powierzchniowego wynosi w temperaturze 293 K σw= 7,28 ·10-2 (N/m),
posługując się zależnością:
w w
p k .
Uwaga: wartość ciśnienia pw określamy na podstawie wskazania manometru w
momencie gdy następuje wychodzenie pęcherzyków z kapilary. Pomiar należy powtórzyć kilka razy i ocenić czy konieczne jest planowanie i wykonanie serii pomiarowych pw.
-Przeprowadzić pomiary dla roztworów o różnych stężeniach, za każdym razem wyznaczając wartość ciśnienia pc przy którym zaczynają się wydobywać z
kapilary pęcherzyki powietrza.
Uwaga: dla każdego roztworu pomiary należy powtórzyć kilka razy, ocenić powtarzalność wyników i zdecydować czy konieczne jest serii pomiarowych pc.
-Zmierzyć wartość ciśnienia atmosferycznego i temperaturę otoczenia.
-Dla każdego stężenia roztworu wyznaczyć wartość napięcia powierzchniowego z zależności: σc=kpc.
-Sporządzić wykres zależności napięcia powierzchniowego od stężenia badanego roztworu.
Błąd maksymalny wyznaczania wartości stałej przyrządu i napięcia
powierzchniowego badanego roztworu można obliczyć metodą pochodnej logarytmicznej.
