Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Лабораторное занятие 5
ТЕМА РАБОТЫ: Жидкость и ее свойства.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: экспериментально определить средний диаметр капилляра
НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ: теоретический материал по теме «Молекулярная физика и термодинамика»
НЕОБХОДИМО УМЕТЬ: анализировать, оценивать, проверять на достоверность и обобщать теоретический материал по теме «Молекулярная физика и термодинамика»; осуществлять работы с соблюдением правил охраны труда и техники безопасности во время проектно-исследовательской и экспериментальной деятельности, при использовании лабораторного оборудования.
ОБОРУДОВАНИЕ: сосуд с подкрашенной водой, полоска фильтровальной бумаги размером 120*10 мм, полоска хлопчатобумажной ткани размером 120*10 мм, линейка измерительная
ТЕОРИЯ:
Смачивающая жидкость втягивается внутрь капилляра. Подъем жидкости в капилляре происходит до тех пор, пока результирующая сила, действующая на жидкость вверх, F
B не уравновесится силой тяжести mg столба жидкости высотой h:
FB=mg.
По третьему закону Ньютона сила F
B, действующая на жидкость, равна силе поверхностного натяжения F
пов, действующей на стенку капилляра по линии соприкосновения ее с жидкостью:
Fв = Fпов
Таким образом, при равновесии жидкости в капилляре:
Fпов=mg
Будем считать, что мениск имеет форму полусферы, радиус которой г равен радиусу капилляра. Длина контура, ограничивающего поверхность жидкости, равна длине окружности:
L = 2πг.
Тогда сила поверхностного натяжения равна:
Fпов=σ*2πг, где σ— поверхностное натяжение жидкости.
Масса столба жидкости объемом
V = πr2h равна:
m = ρV = ρπr2h
Подставляя выражение для F
пов и массы в условие равновесия жидкости в капилляре, получим
σ*2πг= ρπr2hg откуда диаметр капилляра
D=2r=4σ/ρgh
ОСНОВНОЕ ЗАДАНИЕ:
Экспериментально определить средний диаметр капилляра
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ:
- Полосками фильтровальной бумаги и хлопчатобумажной ткани одновременно прикоснитесь к поверхности подкрашенной воды в стакане (см. рис.), наблюдая поднятие воды в полосках.
- Как только прекратится подъем воды, полоски выньте и измерьте линейкой высоты h1, и h2 поднятия в них воды:
- Рассчитайте диаметр капилляров по формуле D=2r=4σ/ρgh. Для воды σ =7,3·10-2 Н/м.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ:
Поясните процесс распространения жидкости против сил притяжения
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
- Дайте определение жидкости.
- Назовите основные свойства жидкости.
- Изобразите каплю смачивающую поверхность и обозначьте на рисунке краевой угол. Напишите пределы его величины.
ОТЧЕТ
ТЕМА: Жидкость и ее свойства
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: экспериментально определить средний диаметр капилляра.
ОСНОВНОЕ ЗАДАНИЕ:
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ:
РАСЧЕТЫ:
D1=4σ/ρgh1=
ВЫВОД:
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ:
Поясните процесс распространения жидкости против сил притяжения.
ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
Дайте определение жидкости.
Назовите основные свойства жидкости.
Изобразите каплю смачивающую поверхность и обозначьте на рисунке краевой угол. Напишите пределы его величины.______________________________________________________________________________
Оценка: __________Дата проверки: «__»________201__г. Подпись преподавателя: __________
Ссылка на первоисточник:
https://kubstu.ru
