Skysčio paviršiaus įtempimo koeficiento matavimas kapiliaru

Darbo tikslas. Išmatuoti distiliuoto vandens ir įvairios koncentracijos etilo spirito tirpalų vandenyje paviršiaus įtempimo koeficientus.
Teorinė dalis. Skysčio molekulės yra arti viena kitos, todėl tarp jų veikia gana didelės molekulinės jėgos. Didėjant atstumui, molekulinės jėgos sparčiai mažėja. Kai šis atstumas didesnis už vadinamąjį molekulinio veikimo sferos spindulį m, į jas jau nekreipiama dėmesio. Kiekviena skysčio molekulė, kuri nutolusi nuo laisvojo paviršiaus atstumu, didesniu už R (1 pav.) yra iš visų pusių maždaug vienodai apsupta kitų to skysčio molekulių, ir todėl ją veikianti tų molekulių atstojamoji jėga (molekulė A). Kitaip yra molekulei B, esančiai nuo skysčio paviršiaus atstumu, mažesniu už R. Kai virš skysčio paviršiaus yra oras, tuomet ją veikianti jėga yra nukreipta į skysčio vidų. Kaip tik dėl to kiekviena skysčio molekulė, pereidama iš skysčio gilumos į jo paviršių, atlieka darbą. Šį darbą atlikti gali tik molekulė, turinti pakankamą kinetinės energijos kiekį. Atlikto darbo didumu padidėja molekulės potencinė energija. Todėl kiekviena paviršinio skysčio sluoksnio molekulė, giluminių atžvilgiu, turi potencinės energijos perteklių. Šią paviršinio sluoksnio perteklinę energiją Wp vadiname paviršine. Ji tiesiogiai proporcinga skysčio paviršiaus plotui S, t.y.
paveiksle dydžiu p pažymėtas skysčio paviršiaus bendras slėgis. Laplasas įrodė, kad, dėl skysčio paviršiaus įtempimo jėgų, kreivas skysčio paviršiaus sluoksnis, plokščiojo atžvilgiu, skystį veikia papildomu slėgiu p, kuris nukreiptas paviršiaus kreivumo centro link (2 pav.). Pagal Laplasą, spindulio R skysčio sferinio paviršiaus papildomas slėgis (3 pav.) išreiškiamas taip:
. (2)
Papildomas slėgis labai svarbus kapiliariniams reiškiniams. Skysčiui kapiliarą drėkinant, susidaro įgaubtas meniskas, ir po juo slėgis dydžiu sumažėja. Dėl to skystis kapiliaru pakyla tiek, kad susidariusio skysčio stulpelio hidrostatinis slėgis gh kompensuotų papildomąjį slėgį, t.y.
. (3)
Kai skystis kapiliarą gerai drėkina, tai jo menisko kreivumo spindulys R yra lygus kapiliaro spinduliui r. Tuomet šią lygtį patogu naudoti skysčio paviršiaus įtempimo koeficientui nustatyti.
Skysčio paviršiaus...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!