WinWord 57 Kb

Изучение капиллярных явлений
Оборудование: набор сосудов с различными жидкостями, капилляры Панченкова, две
стеклянные пластинки с миллиметровой сеткой, скрепка, чашка Петри, линейка, сосуд
с водой, «спичка».
Если нижний конец капиллярной трубки радиуса r
опустить в смачивающую жидкость плотности , а
верхний конец капилляра оставить открытым, то эта
жидкость начнет подниматься по капилляру.
Подъем жидкости в капилляре будет продолжаться до
тех пор, пока сила тяжести, действующая на столб
жидкости в капилляре, не станет равной по модулю
результирующей сил поверхностного натяжения Fн,
действующих вдоль границы соприкосновения жидкости
с поверхностью капилляра:
Fт = Fн ,
где Fт = m g = V =  h  r2 g,
a F =  l =  2  r.
Отсюда следует, что высота h подъема жидкости по капилляру будет равна
.
Задание №1. Исследование зависимости высоты подъема жидкости по
цилиндрической капиллярной трубке от радиуса капилляра и рода жидкости.
Прежде всего следует определить радиусы всех капиллярных трубок. Для этого нужно
опустить нижний конец каждой из капиллярных трубок в сосуд с водой и измерить
высоту подъема воды в каждой из капиллярных трубок:
h1 = …. ,
h2 = …,
h3 = ….
Теперь можно рассчитать радиус капилляра для каждой из капиллярных трубок, используя
значение коэффициента поверхностного натяжения воды 73 10−3 Н/м.
Запишите формулу, по которой выполнены эти расчеты и приведите полученные результаты:
r = …..
r1 = …. ,
r2 = …. ,
r3 = ….
Используя полученные значения радиусов своих капиллярных трубок, определите
коэффициенты поверхностного натяжения других жидкостей (их плотности указаны на
этикетках).
Таблицу для представления результатов этих экспериментов составьте самостоятельно.
Не забывайте тщательно промывать капиллярные трубки после опытов с
каждой из исследуемых жидкостей.
Задание № 2. Исследование зависимости высоты подъема жидкости от
размеров плоского капилляра.
Используя оборудование, указанное на левом рисунке, соберите установку для
проведения опытов. В чашку Петри налейте воды примерно до половины высоты этого
сосуда.
Измерьте длину стеклянной пластинки с миллиметровой сеткой l и толщину спички d
(на правом рисунке указана примерная толщина спички, у вас она может быть другой).
Используя миллиметровую сетку, измерьте для 5 – 6 значений Х высоту подъема воды
по плоскому капилляру.
Полученные данные внесите в таблицу.
Номер опыта
Длина
пластинки, l
Толщина
спички, d
Расстояние от
вершины угла, Х
Высота
подъема
воды, h
Толщина
плоского
капилляра. R
1
2
3
4
5
6
Рассчитайте для каждого опыта толщину плоского капилляра R и внесите результаты
своих расчетов в эту же таблицу.
Постройте график зависимости высоты подъема воды от толщины плоского капилляра и
проанализируйте его.
Рассчитайте погрешности полученных результатов для первого и второго
задания и оцените их достоверность.
Постройте график зависимости высоты подъема воды от толщины плоского капилляра с
учетом погрешностей (для этого можно использовать координатную плоскость уже
построенного графика).