Wojciech Rybicki Dnia 15.10.2007 r.
Budownictwo
Grupa IV
Zespół 5
Ćwiczenie Nr 11
Napięcie powierzchniowe cieczy
11.2 Wyznaczanie współczynnika napięcia powierzchniowego
metodą wzniesienia kapilarnego
Tabela pomiarów i wyników
p
n
nśr
h
r
γ
α
m
N/m3
N/m
15,9*10-4
21
20,4
31,008*10-3
4,58*10-4
9,81*103
69,659*10-3
20
Znaczenie symboli:
p- długość jednej działki kapilary
n- ilość zajmowanych przez słup cieczy działek kapilary
nśr- średnia ilość zajmowanych przez słup cieczy działek kapilary
h- wysokość słupa cieczy, mierzona od poziomu cieczy w naczyniu
r- promień wewnętrzny rurki
γ- ciężar właściwy cieczy
α- współczynnik napięcia powierzchniowego
Wzór roboczy
α=h*γ*r/2
Obliczenia
a). Obliczamy 10 działek kapilary za pomocą suwmiarki c). Średnia ilość działek zajmowanych przez słup cieczy:
10 działek wynosi 1,5cm na suwmiarce nśr==20,4
1,59cm – 10 działek d). Wysokość słupa cieczy h równa:
Xcm – 1 działka h=p*nśr
h=15,9*10-4[m]*20,4=31,008*10-4 m
X=0,159cm=15,9*10-4 e). Wiemy, że:
r=4,58*10-4m, γ=9,81*103N/m3
Jedna działka p= 15,9*10-4[m] f). α==(31,008*10-3m)*(4,58*
b).Pomiary n ilości zajmowanych przez słup cieczy 10-4m)*(9,81*103N/m3)/2
działek w kapilarze: α=6,9659*10-2N/m
n1=21,n2=20, n3=21, n4=20, n5=20
Dyskusja błędów: Każdy pomiar obarczony jest jakimś błędem. Przyczyn takiego błędu może być bardzo wiele np. złe stosowanie przyrządów, niedokładność przyrządów, warunki podczas którym wykonujemy dane doświadczenie. Dlatego też zajmiemy się obliczaniem błędów poszczególnych pomiarów oraz ich w wpływ na wynik końcowy.
Najpierw błąd ∆p wyliczamy jako równy dokładności suwmiarki podzielonej przez ilość mierzonych działek.
10 działek kapilary to 1,5cm(15mm) na suwmiarce, czyli jedna działka to 0,15cm(1,5mm). Suwmiarka obarczona jest błędem 0,1mm. Więc: ∆p=0,1mm/10=0,01mm, a w metrach 10-5m.
Długość jednej działki kapilary obarczona jest błędem: ∆p= 15,9*10-4 10-5 [m]
Maksymalny błąd ∆nśr obliczamy metodą Studenta-Fishera
nk
nk/n
Xk
nkXk
εk
nkεk
εk2
nkεk2
2
0,4
42
0,6
1,2
0,36
0,72
3
60
-0,4
0,16
0,48
5
1.00
elfriede20