Lab 9.doc

(115 KB) Pobierz
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

 

WOJSKOWA   AKADEMIA   TECHNICZNA

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

LABORATORIUM   FIZYCZNE

 

 

 

Grupa szkoleniowa   C04J                                                                      mgr inż. Leszek Kubiak
                                                                                                              stopień i nazwisko

                                                                                                                                                           prowadzącego          

 

GOLONKA Marcin

             ( imię i nazwisko słuchacza)                                           

           

 

   

  ocena końcowa                                                                                                                             ocena przygot.

            do ćwiczenia                

 

                                                                                   

 

 

SPRAWOZDANIE

Z

PRACY LABORATORYJNEJ Nr 9

 

 

 

 

 

 

 

Temat: Wyznaczanie napięcia powierzchniowego za pomocą kapilary

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.      Wstęp teoretyczny.
 

              Efekt podnoszenia się poziomu cieczy w kapilarze związany jest ze zjawiskiem menisku wklęsłego powstającego w przypadku, gdy wypadkowa siła działająca na cząsteczkę cieczy znajdującą się przy ściance naczynia zwrócona jest na zewnątrz, to znaczy odziaływania między cząsteczkami cieczy i naczynia są większe niż między cząsteczkami samej cieczy.

              W doświadczeniu wykorzystano rurki kapilarne oraz ciecze, dla których można przyjąć, iż menisk ma kształt kulisty, wówczas równanie Laplace’a na ciśnienie wytwarzane przez menisk z postaci:

                                                               

po uwzględnieniu  R1=R2=r  oraz  porównaniu z równaniem na ciśnienie hydrostatyczne otrzymujemy ostatecznie wzór na współczynnik napięcia powierzchniowego

                                                                     

                                                                     

Układ pomiarowy to: trzy naczynia napełnione badanymi cieczami do których wstawiono pionowe kapilary. Każde z naczyń ustawiamy na stoliczku z regulowaną wysokością. Wysokości cieczy w kapilarach i naczyniach mierzyliśmy katetometrem. Składa się on z masywnego pionowego pręta ze śrubą regulującą wysokość lunetki oraz skalą milimetrową. Lunetkę ustawiamy tak aby dolny menisk cieczy znalazł się na przecięciu skrzyżowanych nici. Na cylindrze do którego przymocowana jest lunetka znajduje się skala noniusza która pozwala odczytać wysokość z dokładnością do 0,05 mm

 

 

2.      Wyniki pomiarów.


 

 

hk [cm]

hc[cm]

h [cm]

h śr. [cm]

woda

40,62

36,82

3,8

3,846

40,63

36,72

3,91

40,715

36,79

3,925

40,555

36,83

3,725

40,625

36,755

3,87

benzen

38,325

36,69

1,635

1,703

38,265

36,17

2,095

38,31

36,715

1,595

38,31

36,695

1,615

38,265

36,69

1,575

toluen

38,695

37,15

1,545

1,617

38,635

37,01

1,625

38,72

37,115

1,605

38,74

37,06

1,68

38,75

37,12

1,63


Gęstość wody = 0.9982 ,
Gęstość benzenu = 0,8790 ,
Gęstość toluenu = 0,8668
średnica kapilary = 0,50 0.01 mm              ,              poziom ufności = 0.95

 

3.      Obliczenia


Wyznaczamy wartość średniej arytmetycznej hśr z wykonanych pomiarów. Następnie ze wzoru : , gdzie
r  - promień kapilary
hśr – zmierzona wysokość
d – gęstość cieczy
g – przyspieszenie ziemskie
q - kąt graniczny (przyjmujemy, że q=0, stąd cosq=1)
Następnie liczymy odchylenie standardowe wysokości
oraz odchylenie standardowe współczynnika napięcia powierzchniowego pośrednio z wzoru , gdzie zamiast h wprowadzam wyliczone odchylenie wysokości. Na koniec obliczam przedział ufności dla p=0,95.

 

 

hk [cm]

hc[cm]

h [cm]

h śr. [cm]

wsp. Nap. Pow.

σhs

σwsp.

d

gęstość [g/cm^3]

woda

40,62

36,82

3,8

3,8460

0,0471

0,0832

0,0010

0,0020

0,9982

40,63

36,72

3,91

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin