液體表面張力系數(shù)測定實驗報告

1、.梧州學(xué)院學(xué)生實驗報告成績： 指導(dǎo)教師： 專業(yè)： 班別： 實驗時間： 實驗人： 學(xué)號： 同組實驗人： 實驗名稱: 液體表面張力系數(shù)測定測定實驗?zāi)康? 1學(xué)習(xí)液體表面張力系數(shù)測定儀的使用方法； 2用拉脫法測定室溫下液體的表面張力系數(shù)實驗儀器：HLD_LST_II型液體表面張力系數(shù)測定儀儀器清單名稱數(shù)量備注1、實驗主機1臺2、實驗裝置1臺托盤、升降臺大旋鈕3、壓力傳感器1臺4、砝碼7個5、砝碼盤1個6、圓形吊環(huán)1個7、玻璃器皿1個8、說明書1份9、國標(biāo)線1根10、合格證1張裝置介紹 實驗裝置見下圖。1、硅壓阻力敏傳感器 2、吊環(huán)鉤 3、圓環(huán)形吊環(huán) 4、盛液體的玻璃皿裝被測量液體5、托盤 6、升降臺

2、大旋鈕， 7、水平調(diào)節(jié)的螺絲 8、水平儀 9、固定支架 1 0、 傳感器接口 11、傳感器信號顯示 1 2、調(diào)零旋鈕 l 3、電源開關(guān)注意事項 1吊環(huán)應(yīng)嚴(yán)格處理干凈?？捎肗aOH溶液洗凈油污或雜質(zhì)后，用清潔水沖洗干凈，并用熱吹風(fēng)烘干。片碼用酒精洗干凈，并用熱吹風(fēng)烘干。 2必須使吊環(huán)保持豎直和干凈，以免測量結(jié)果引入較大誤差。 3實驗之前，儀器須開機預(yù)熱1 5分鐘。 4在旋轉(zhuǎn)升降臺時，盡量不要使液體產(chǎn)生波動。 5實驗室不宜風(fēng)力較大，以免吊環(huán)擺動致使零點波動，所測系數(shù)不準(zhǔn)確。 6若液體為純凈水，在使用過程中防止灰塵和油污以及其它雜質(zhì)污染。特別注意手指不要接觸被測液體。 7玻璃器皿放在平臺上，調(diào)節(jié)平臺

3、時應(yīng)小心、輕緩，防止打破玻璃器皿。 8調(diào)節(jié)升降臺拉起水柱時動作必須輕緩，應(yīng)注意液膜必須充分地被拉伸開，不能使其過早地破裂，實驗過程中不要使平臺搖動而導(dǎo)致測量失敗或測量不準(zhǔn)。 9使用力敏傳感器時用力不大于0.098N。過大的拉力傳感器容易損壞。嚴(yán)禁手上施力 10實驗結(jié)束后須將吊環(huán)用清潔紙擦干并包好，放入干燥缸內(nèi)?！緦嶒炘怼?液體分子之間存在相互作用力，稱為分子力。液體內(nèi)部每一個分子周圍都被同類的其他分子包圍，它所受到的周圍分子的作用，合力為零。而液體的表面層(其厚度等于分子的作用半徑，約cm左右)內(nèi)的分子所處的環(huán)境跟液體內(nèi)部的分子缺少了一半和它吸引的分子。由于液體上的氣相層的分子數(shù)很少，表面層

4、內(nèi)每一個分子受到向上引力比向下的引力小，合力不為零，出現(xiàn)一個指向液體內(nèi)部的吸引力，所以液面具有收縮的趨勢。這種液體表面的張力作用，被稱為表面張力。表面張力是存在于液體表面上任何一條分界線兩側(cè)間的液體的相互作用拉力，其方向沿液體表面，且恒與分界線垂直，大小與分界線的長度成正比，即： (1)式中稱為液體的表面張力系數(shù)，單位為，在數(shù)值上等于單位長度上的表面張力。試驗證明，表面張力系數(shù)的大小與液體的溫度、純度、種類和它上方的氣體成分有關(guān)。溫度越高，液體中所含雜質(zhì)越多，則表面張力系數(shù)越小。 將內(nèi)徑為D 1，外徑為D2的金屬環(huán)懸掛在測力計上，然后把它浸入盛水的玻璃器皿中。當(dāng)緩慢地向上提起金屬環(huán)時，金屬環(huán)就

5、會拉起一個與液體相連的水柱。由于表面張力的作用，測力計的拉力逐漸達(dá)到最大值F(超過此值，水柱即破裂)，則F應(yīng)當(dāng)是金屬環(huán)重力G與水柱拉引金屬環(huán)的表面張力f之和，即：F=G+f (2)由于水柱有兩個液面，且兩液面的直徑與金屬環(huán)的內(nèi)外徑相同，則有 f=(D1+D2) （3）則表面張力系數(shù)為 (4) 表面張力系數(shù)的值一般很小，測量微小力必須用特殊的儀器。本實驗用FD-NST-I型液體表面張力系數(shù)測定儀進(jìn)行測量。FD-NST-I型液體表面張力系數(shù)測定儀用到的測力計是硅壓阻力敏傳感器，該傳感器靈敏度高，線性和穩(wěn)定性好，以數(shù)字式電壓表輸出顯示。若力敏傳感器拉力為F時，數(shù)字式電壓表的示數(shù)為U，則有 (5) 式

6、中B表示力敏傳感器的靈敏度，單位VN。 吊環(huán)拉斷液柱的前一瞬間，吊環(huán)受到的拉力為=G+f；拉斷時瞬間，吊環(huán)受到的拉力為=G。若吊環(huán)拉斷液柱的前一瞬間數(shù)字電壓表的讀數(shù)值為U1，拉斷時瞬間數(shù)字電壓表的讀數(shù)值為U2，則有： ， (6)故表面張力系數(shù)為 (7)【實驗內(nèi)容與步驟】1開機預(yù)熱1 5分鐘；2清洗玻璃器皿和吊環(huán)；3調(diào)節(jié)支架的底腳螺絲，使玻璃器皿保持水平； 4測定力敏傳感器的靈敏度（公式） 預(yù)熱1 5分鐘后，在力敏傳感器上掛上吊盤，并對電壓表調(diào)零； 將7個質(zhì)量均為0.5g的片碼依次放入吊盤中(注：用鑷子將片碼放入吊盤中。吊盤晃動將帶來電壓表的數(shù)字跳動)，分別記下電壓表的讀數(shù)；再依次從吊盤中取走片碼，記下讀數(shù)。將數(shù)據(jù)填入表1中。5、測定水的表面張力系數(shù) 將盛水的玻璃器皿放在平臺上，并將潔凈的吊環(huán)掛在力敏傳感器的小鉤上，并對電壓表清零； 逆時針旋轉(zhuǎn)升降臺大螺帽使玻璃器皿中液面上升，當(dāng)環(huán)下沿部分均浸入液體中時，改為順時針轉(zhuǎn)動該螺帽，這時液面往下降(或者說吊環(huán)相對往上升)。觀察環(huán)浸入液體中及從液體中拉起時的物理現(xiàn)象。記錄吊環(huán)拉斷液柱的前一瞬間數(shù)字電壓表的讀數(shù)值U1，拉斷時瞬間數(shù)字電壓表的讀數(shù)值U2。重復(fù)測量5次。數(shù)據(jù)記錄及處理表1 力敏傳感器靈敏度B的測定次數(shù)砝碼質(zhì)量增重時讀數(shù)減重時讀數(shù)平均值1234567用