Skysčiaus paviršiaus įtempimo koeficiento matavimas kapiliaru

Darbo tikslas.
Susipažinti su skysčio paviršiaus įtempimo susidarymo mechanizmu, kapiliariniais
reiškiniais, išmokti matuoti įtempimo koeficientą kapiliaru ir ištirti šio koeficiento priklausomybę
nuo priemaišų koncentracijos.
Teorinė dalis.
Kiekvieną skysčio paviršiaus sluoksnį veikia molekulinio slėgio ir paviršiaus įtempimo jėgos.
Molekulinio slėgio jėga yra nukreipta į skysčio vidų ir statmena skysčio paviršiui, nes skysčio paviršiaus sluoksnio molekules traukia apatinių sluoksnių molekulės stipriau, negu virš skysčio esančios oro molekulės. Suradę paviršiaus sluoksnio molekules veikiančią atstojamąją. jėgą ir padaliję iš paviršiaus ploto, gauname molekulinį slėgį. Vandens molekulinis slėgis siekia 11 • 108 Pa [paskalių], dėl šios priežasties skysčiai sunkiai suslegiami.
Paviršiaus įtempimo jėga yra nukreipta skysčio paviršiaus liečiamąja ir statmena lietimosi su indu kontūrui l, su kuriuo liečiasi paviršius (1 pav.). Ji lygi:
F =l (1)
čia - paviršiaus įtempimo koeficientas, matuojamas
l - kontūro perimetro ilgis.
Jei l=1 m , iš (1) formulės gauname, kad ,t.y. skysčio paviršiaus įtempimo koeficientas skaitinė vertė lygis jėgai, kuri veikia paviršiaus liestinės kryptimi 1 m ilgio kontūrą.
Tačiau padidėjus skysčio paviršiaus plotui, padidėja paviršiaus sluoksnio laisvoji energija Wp. Įrodyta, kad paviršiaus sluoksnio laisvosios energijos pokytis Wp yra lygus skysčio paviršiaus įtempimo koeficiento ir paviršiaus ploto pokyčio S sandaugai:
Wp=∙S . (2)
Taigi, paviršiaus įtempimo koeficientas skaitinė vertė lygi 1 m2 paviršiaus ploto laisvajai
energijai. Todėl jį galima matuoti J/m2 arba N/m, nes 1J = 1N∙m.
Paviršiaus įtempimui didelę įtaką turi priemaišos. Pavyzdžiui, kai kurios druskos, cukrus didina
vandens paviršiaus įtempima, o muilas, spiritas, nafta ir kt. medžiagos - mažina. Medžiagos, kurios
ištirpintos skystyje mažina jo paviršiaus įtempimą, vadinamos aktyvaus paviršiaus medžiagomis.
Kpiliariniai reiškiniai. Kapiliarais vadinami mažo spindulio vamzdeliai. Jei skystis kapiliarą drėkina, susidaro įgaubtas skysčio meniskas, jei nedrėkina - išgaubtas meniskas. Pvz., vanduo stiklą. drėkina, o gyvsidabris -...

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!