Cách xác minh hệ số căng bề mặt của chất lỏng như thế nào? Để hiểu rõ về giải pháp xác định, acollegemiscellany.com xin share bài Thực hành: xác minh hệ số căng mặt phẳng của hóa học lỏng thuộc chương trình Sgk vật dụng lí lớp 10. Hi vọng với kỹ năng trọng trung tâm và hướng dẫn trả lời các câu hỏi chi ngày tiết , đây đang là tư liệu giúp chúng ta học tập tốt hơn .

NỘI DUNG TRẮC NGHIỆM


*

Nội dung bài học kinh nghiệm gồm bố phần:

Chuẩn bị thực hành và tiến hành thí nghiệmViết report thực hànhTrả lời thắc mắc SGK trang 222

A. Chuẩn bị thực hành và thực hiện thí nghiệm

I. Mục đích

Khảo sát hiện tượng căng bề mặt của hóa học lỏng.Xác định thông số căng mặt phẳng của nước.

Bạn đang xem: Báo cáo thực hành xác định hệ số lực căng mặt ngoài của chất lỏng

II. Dụng cu thí nghiệm

Bao gồm các dụng cố sau:

Lực kế 0,1N có độ chia nhỏ nhất 0,001N. Vòng sắt kẽm kim loại (nhôm) tất cả dây treo.Hai cốc nhựa A, B đựng nước, nối thông nhau bằng một ống cao su thiên nhiên Silicon (Hình 40.1 SGK).Thước kẹp tất cả độ chia nhỏ dại nhất 0,1mm, hoặc 0,05; 0,02 mm, số lượng giới hạn đo 150mm (Hình 40.3 SGK).Giá treo có cơ cấu nâng hạ cốc đựng hóa học lỏng.

III. Cơ sở lý thuyết

Mặt nhoáng của hóa học lỏng luôn có những lực căng, theo phương tiếp con đường với phương diện thoáng. Hầu như lực căng này tạo cho mặt thoáng của chất lỏng có xu thế co lại đến diện tích nhỏ dại nhất. Bọn chúng được gọi là phần đông lực căng mặt phẳng (hay còn được gọi là lực căng khía cạnh ngoài) của hóa học lỏng.Có nhiều phương thức đo lực căng bề mặt. Trong bài xích này ta cần sử dụng một lực kế tinh tế (loại 0,1N), treo một chiếc vòng bằng nhôm tất cả tính dính ướt trả toàn so với chất lỏng phải đo:

 

*

Nhúng đáy vòng va vào mặt hóa học lỏng, rồi dàn ra mặt thoáng. Khi lòng vòng vừa được nâng lên xung quanh thoáng, nó không biến thành bứt ngay thoát ra khỏi chất lỏng: một màng hóa học lỏng xuất hiện, bám vào quanh chu vi ngoài và chu vi vào của vòng, có định hướng kéo vòng vào chất lỏng. Lực Fc do màng chất lỏng tính năng vào vòng đúng bằng tổng lực căng mặt phẳng của hóa học lỏng tính năng lên chu vi bên cạnh và chu vi vào của vòng.Do vòng bị hóa học lỏng bám ướt hoàn toàn, nên những khi kéo vòng lên khỏi phương diện thoáng và tất cả một màng chất lỏng căng giữa đáy vòng cùng mặt thoáng, thì trương lực Fc có cùng phương chiều với trọng lực P của vòng. Giá trị lực F đo được trên lực kế bởi tổng của nhị lực này:

F = Fc + P

Đo p. Và F ta khẳng định được lực căng bề mặt Fc tác dụng lên vòng.Gọi L1 là chu vi bên cạnh và L2 là chu vi trong của mẫu vòng, ta tính được hệ số căng bề mặt σ của hóa học lỏng làm việc nhiệt độ nghiên cứu theo công thức:

$sigma =fracf_cL_1+L_2=fracF-Ppi (D+d)$

ở phía trên D cùng d là 2 lần bán kính ngoài và đường kính trong của vòng

IV. Trình làng dụng thế đo

1. Chiếc vòng nhôm cần sử dụng trong thể nghiệm này là một số loại vật rắn tất cả tính bám ướt trả toàn so với chất lỏng cần nghiên cứu (nước). Trước khi đo đề xuất lau sạch những chất bẩn bám vào mặt vòng, để có kết quả đo chính xác.

2. Thước kẹp cần sử dụng đo chu vi xung quanh và chu vi vào của chiếc vòng

*

V. Trình trường đoản cú thí nghiệm

1. Đo trương lực Fc

a, vệ sinh sạch dòng vòng bởi giấy mềm. Móc dây treo loại vòng vào lực kế 0,1N, rồi treo lực kế vào thanh ngang của giá đỡ nhằm đo trọng lượng p của cái vòng. Đo phường 4 lần và ghi các giá trị đo được vào bảng 40.1.

b, Đặt hai cốc A, B bao gồm ống cao su thiên nhiên nối có liên quan tới nhau lên khía cạnh bàn. Đổ hóa học lỏng cần xác định hệ số căng mặt ngoài vào hai cốc sao để cho lượng nước chiếm phần khoảng 50% dung tích từng cốc. Đặt cốc A ngay dưới vòng nhôm đã treo trên lực kế. Đặt cốc B lên khía cạnh tấm đế của giá đỡ. Khi mực nước của hai ly ngang đều nhau thì điều chỉnh lực kế xuống thấp dần dần cho mặt dưới chiếc vòng nằm biện pháp mặt nước khoảng tầm 0,5cm. 

c, Kéo vơi móc treo thiết bị của lực kế để cho đáy loại vòng nhôm chạm đầy đủ vào mực nước, rồi buông tay ra.

d, Hạ cốc B xuống mặt bàn nhằm nước trong ly A lại thư thả chảy sang ly B. Quan sát chiếc vòng với lực kế, quý giá lực F chỉ bên trên lực kế ở thời gian ngay trước khi màng chất lỏng bị đứt, bàng tổng trọng lượng p. Và độ khủng Fc của lực căng bề mặt chất lỏng công dụng lên chu vi ngoại trừ và chu vi trrong của loại vòng. Ghi giá trị của lwucj F vào bảng 40.1.

e, Đặt lại ly B lên mặt tấm đế và lặp lại thêm 4 lần quá trình c, cùng d,. Ghi những giá trị lwucj F đo được vào bảng 40.1.

2. Đo 2 lần bán kính ngoài và đường kinh trong của chiếc vòng.

a, cần sử dụng thước kẹp đo 5 lần dường kính kế bên D và con đường knhs trong d của dòng vòng. Ghi cực hiếm đo được vào bảng 40.2.

b, xong thí nghiệm: Nhấc dòng vòng thoát ra khỏi lực kế, lau khô và cho vào trong vỏ hộp nhựa sạch.

B. Báo cáo thực hành

1. Trả lời câu hỏi

a) Nêu lấy ví dụ như về hiện tượng kỳ lạ dính ướt và hiện tượng không dính ướt của hóa học lỏng ?

b) Lực căng mặt phẳng là gì ? Nêu phương thức dùng lực kế xác minh lực căng mặt phẳng và xác định hệ số căng mặt phẳng ? Viết cách làm thực nghiệm xác định hệ sốcăng bề mặt theo phương pháp này ?

Hướng dẫn:

a) Ví dụ:

Hiện tượng bám ướt: bởi vì thủy tinh bị nước bám ướt, yêu cầu giọt nước nhỏ trên mặt bạn dạng thủy tinh lan rộng thành một hình tất cả dạng bất kì.Hiện tượng không dính ướt: thủy tinh không trở nên thủy ngân dính ướt, yêu cầu giọt thủy ngân bé dại trên mặt bạn dạng thủy tinh vo tròn lại và bị dẹt xuống do chức năng của trọng lực.

b) Lực căng bề mặt: là lực tính năng lên một đoạn đường nhỏ tuổi bất kì trên mặt phẳng chất lỏng luôn luôn có phương vuông góc với đoạn đường này cùng tiếp con đường với mặt phẳng chất lỏng, bao gồm chiều làm giảm diện tích mặt phẳng chất lỏng và tất cả độ mập f tỉ lệ thuận cùng với độ nhiều năm l của đoạn đường đó: f = σl.

σ là hệ số căng bề mặt (suất căng bề mặt), đơn vị chức năng N/m.

Giá trị của σ nhờ vào vào ánh nắng mặt trời và bản chất của hóa học lỏng: σ giảm khi nhiệt độ tăng.

Phương pháp xác định:

Nhúng đáy vòng đụng vào mặt chất lỏng, rồi vuốt lên mặt thoáng. Khi đáy vòng vừa mới được nâng lên xung quanh thoáng, nó không trở nên bứt ngay thoát ra khỏi chất lỏng: một màng chất lỏng xuất hiện, bám vào quanh chu vi ngoài và chu vi vào của vòng, có xu thế kéo vòng vào chất lỏng. Lực Fc do màng hóa học lỏng công dụng vào vòng đúng bởi tổng lực căng mặt phẳng của hóa học lỏng công dụng lên chu vi ngoài và chu vi trong của vòng.

Do vòng bị chất lỏng dính ướt hoàn toàn, nên những khi kéo vòng lên khỏi khía cạnh thoáng và bao gồm một màng chất lỏng căng giữa đáy vòng cùng mặt thoáng, thì trương lực Fc có cùng phương chiều với trọng lực P của vòng. Giá trị lực F đo được bên trên lực kế bằng tổng của hai lực này:

F = Fc + P

Đo p. Và F ta xác định được lực căng bề mặt Fc tác dụng lên vòng.

Công thức thực nghiệm xác định hệ số căng bề mặt:

$sigma =fracf_cL_1+L_2=fracF-Ppi (D+d)$

2. Kết quả

* Bảng 40.1:

Độ chia bé dại nhất của lực kế: 0,001N

Lần đoP (N)F(N)Fc = F – phường (N)ΔFc(N)
10,0470,0610,0140,001
20,0460,0610,0150
30,0460,0620,0160,001
40,0470,0620,0150
50,0460,0600,0140,001
Giá trị trung bình0,04640,06120,0150,0006

* Bảng 40.2

Độ chia bé dại nhất của thước kẹp: 0,05mm

Lần đoD (mm)ΔD(mm)d (mm)Δd(mm)
151,50,1650,030,004
251,60,0650,020,006
351,780,1250,030,004
451,70,0450,020,006
551,70,0450,030,004
Giá trị trung bình51,660,0850,030,005

a) Các tác dụng tính được được ghi như trong bảng 40.1 cùng 40.2

b) giá trị trung bình của hệ số căng bề mặt của nước:

$overlinesigma =fracoverlineF_cpi (overlineD+overlined)$ = $frac0,0153,1412.(51,66.10^-3+50,33.10^-3)=0,0468$ (N/m)

c) Tính không nên số tỉ đối của phép đo:

$delta sigma =fracDelta sigma overlinesigma +fracDelta F_coverlineF_c+fracDelta pi pi +fracDelta D+Delta doverlineD+overlined$

Trong đó:

$Delta F_c=overlineDelta F_c+2Delta F"$

(ΔF’ là không nên số nguyên lý của lực kế, lấy bởi một nửa độ chia nhỏ dại nhất của lực kế → ΔF’ = $frac0,0012$ = 0,0005)

$Delta D=overlineDelta D+2Delta D"$, $Delta d=overlineDelta d+2Delta d"$

(ΔD’ với Δd’ là không nên số chế độ của thước kẹp, lấy bằng một nửa độ chia nhỏ tuổi nhất của thước kẹp → ΔD’ = Δd’ = $frac0,052$ = 0,025 mm)

$Rightarrow fracDelta F_coverlineF_c=frac0,00160,015=10,67$%

→ ΔFc = 0,0006 + 2. 0,0005 = 0,0016

Và ΔD = 0,08 + 0,025 = 0,105 mm; Δd = 0,005 + 0,025 = 0,03 mm

$Rightarrow fracDelta D+Delta doverlineD+overlined=frac0,105+0,0351,66+50,03=0,137$%

Như vậy trong trường hòa hợp này ta buộc phải lấy π = 3,1412 để cho $fracDelta pi pi $delta sigma =fracDelta sigma overlinesigma +fracDelta F_coverlineF_c+fracDelta pi pi +fracDelta D+Delta doverlineD+overlined$

= 10,67% + 0,137% = 10,807%

d) Tính không đúng số hoàn hảo của phép đo:

$Delta sigma =overlinesigma .delta sigma $ = 0,0468.10,807% = 0,005

e) Viết tác dụng xác định thông số căng bề mặt của nước:

$sigma =sigma pm delta sigma =0,0468pm 0,005$ (N/m).

C. Trả lời câu hỏi SGK trang 222

1. Có thể cần sử dụng lực kế nhạy để đo lực căng bề mặt và hệ số căng mặt phẳng của chất lỏng không dính ướt theo phương thức nêu trong bài bác được không?

Hướng dẫn:

Ta có thể sử dụng lực kế nhạy để đo lực căng mặt phẳng và hệ số căng mặt phẳng của hóa học lỏng không bám ướt theo cách thức nêu trong bài bác .

2. Trong bài xích thí nghiệm này, lý do khi mức nước vào bình A hạ thấp dần thì cực hiếm chỉ trên lực kế lại tăng dần?

Hướng dẫn:

Khi nước trong bình A hạ thấp dần thì lực đẩy Acsimet Fa sẽ giảm dần, bởi vậy nó đã dần nhỏ tuổi hơn phường của vòng nhôm, p. > Fa ⇒ vòng nhôm hạ thấp dần cho đến khi dây giữ lại vòng đạt mang lại giới hạn lũ hồi. Khía cạnh khác, vì chưng vòng nhôm không bám ướt đề nghị lực căng mặt phẳng của nước níu giữ mặt phẳng vòng nhôm khiến nó bị kéo xuống, đến khi giá trị lực căng bề mặt của nước đạt rất đại, lực can hệ giữa những phân tử nước không hề đủ sức hút đề nghị chúng bị " đứt" "buông tha" mang lại vòng nhôm.

Xem thêm: Bug Là Gì? Tại Sao Lại Xảy Ra Bug Trong Quá Trình Phát Triển Phần Mềm?

3. So sánh quý giá của thông số căng bề mặt xác định được trong xem sét này với mức giá trị hệ số căng mặt phẳng ϭ của nước đựng ở 200C ghi trong Bảng 37.1, sách giáo khoa? nếu như có xô lệch thì nguyên hiền hậu đâu?

Hướng dẫn:

Hệ số căng bề mặt trong phân tích thường bé dại hơn giá chỉ trị thực tế trong sgk vị trong sgk làm thí nghiệm ở môi trường lí tưởng nước cất, còn trong phòng nghiên cứu đo tinh khiết của nước và của vòng nhôm ko lí tưởng, tất cả sai số trong quy trình đo.

4. Sai số của phép đo thông số căng mặt phẳng ϭ trong bài xích thực hành hầu hết gây ra do nguyên nhân nào?

Hướng dẫn:

Sai số hệ thống: sai số vẻ ngoài đo.Sai số ngẫu nhiên:

+ sai số trong quy trình đo: không có tác dụng đúng thí nghiệm, tài năng thực hành kém, điều kiện thực hành chạm chán trở ngại: gió, sức cản ko khí,…