測定蔗糖溶液和水的表面張力系數并比較

1、測定蔗糖溶液和水的表面張力系數并比較組員：孫智，潘生箭1一、實驗目的1、使用拉脫法測定室溫下液體的表面張力系數。2學會使用焦利氏秤測量微小力的方法。二、實驗器材焦利氏秤，彈簧，砝碼盤，砝碼，游標卡尺，溫度計，燒杯，鑷子，清洗液，蔗糖溶液，水等。23三、實驗原理 液體表面層內分子相互作用的結果使得液體表面自然收縮，猶如緊張的彈性薄膜。由于液面收縮而產生的沿著液體表面的力稱為表面張力。設想在頁面上作長為L的線段，線段兩側液面便有張力f相互作用，其方向與L垂直，大小與線段長度L成正比。即有 f=*L （1）比例系數稱為液體表面張力系數，單位為牛頓/米。 將一表面潔凈的長為L的半矩形金屬絲豎直浸入水中

2、，然后慢慢提起一張水膜，當金屬絲要脫離液面，即拉起的水膜將要破裂時，則有 F=mg+f （2）式中F為把金屬絲拉出液面時所用的力。F等于金屬絲帶起的水膜的總重量mg與表面張力f之和，此時f=2L。由此可得4 =（F-mg）/2L （3） 實驗表明，表面張力系數與液體種類、純度、溫度和液面上方的氣體成分有關，液體溫度越高，值越小，液體含雜質越多，值越小。如果上述條件保持一定，則是一個常數，所以測量表面張力系數時要記下實驗時的溫度和所用液體的種類及純度。5四、實驗內容1 確定焦利氏秤上錐形彈簧的勁度系數（1） 把錐形彈簧，帶小鏡子的掛鉤和小砝碼盤依次安裝到秤框內的金屬桿上。調節(jié)支架底座的底腳螺絲，

3、使秤框豎直，小鏡子應正好位于玻璃管中間，掛鉤上下運動時不致與管摩擦。（2） 逐次在砝碼盤內放入砝碼，調節(jié)升降鈕，做到三線對齊。記錄升降桿的位置讀數。用逐差法和作圖法計算出彈簧的勁度系數k。62 測表面張力系數（1）用清洗液清洗玻璃燒杯和半矩形金屬絲框，再用待測液清洗干凈。并將半矩形金屬絲框在砝碼盤下端的鉤子上。（2）把裝有待測液體的燒杯置于可升降平臺上，調節(jié)平臺位置，使金屬絲浸入水中，轉動旋鈕3使之置于液面，調三線重合，記下此時焦利氏秤上刻度尺讀數S。轉動平臺升降旋鈕3使平臺緩緩下降，同時轉動主尺升降螺絲8，使主尺上升，讓三線保持重合。由于水的表面張力作用，金屬絲會慢慢拉出液膜，當液膜破裂的同時停止轉動旋鈕8和3。記下此時焦利氏秤上刻度7尺讀數S比計算出（S-S）值，即為在表面張力作用下，彈簧的伸長量。重復測量5次，求出（S-S）的平均值s，此時有 F-mg=ks （4）將式（4）代入式式（3）可得 =ks/2L （5）（3）用游標卡尺測出L值，將數據代入式（5）中即可求出水的表面張力系數值。8注意事項（1）由于雜質和油污可以使水的表面張力顯著減小，所以務必使蒸餾水、燒杯、金屬絲保持潔凈。實驗前要對裝蒸餾水的燒杯、金屬絲或金屬片進行清