Đề bài Show Báo cáo thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng Lời giải chi tiết I - MỤC ĐÍCH- Khảo sát hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. - Xác định hệ số căng bề mặt của nước. II - DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM1. Lực kế 0,1N có độ chia nhỏ nhất 0,001N. 2. Vòng kim loại (nhôm) có dây treo. 3. Hai cốc nhựa A, B đựng nước, nối thông nhau bằng một ống cao su Silicon (Hình 40.1 SGK). 4. Thước kẹp có độ chia nhỏ nhất 0,1mm, hoặc 0,05; 0,02 mm, Giới hạn đo 150mm (Hình 40.3 SGK). 5. Giá treo có cơ cấu nâng hạ cốc đựng chất lỏng. III - CƠ SỞ LÍ THUYẾTMặt thoáng của chất lỏng luôn có các lực căng, theo phương tiếp tuyến với mặt thoáng. Những lực căng này làm cho mặt thoáng của chất lỏng có khuynh hướng co lại đến diện tích nhỏ nhất. Chúng được gọi là những lực căng bề mặt (hay còn gọi là lực căng mặt ngoài) của chất lỏng. Có nhiều phương pháp đo lực căng bề mặt. Trong bài này ta dùng một lực kế nhạy (loại 0,1N), treo một chiếc vòng bằng nhôm có tính dính ướt hoàn toàn đối với chất lỏng cần đo (Hình 40.2SGK). Nhúng đáy vòng chạm vào mặt chất lỏng, rồi kéo lên mặt thoáng. Khi đáy vòng vừa được nâng lên trên mặt thoáng, nó không bị bứt ngay ra khỏi chất lỏng: một màng chất lỏng xuất hiện, bám quanh chu vi ngoài và chu vi trong của vòng, có khuynh hướng kéo vòng vào chất lỏng. Lực Fc do màng chất lỏng tác dụng vào vòng đúng bằng tổng lực căng bề mặt của chất lỏng tác dụng lên chu vi ngoài và chu vi trong của vòng. Do vòng bị chất lỏng dính ướt hoàn toàn, nên khi kéo vòng lên khỏi mặt thoáng và có một màng chất lỏng căng giữa đáy vòng và mặt thoáng, thì lực căng Fc có cùng phương chiều với trọng lực P của vòng. Giá trị lực F đo được trên lực kế bằng tổng của hai lực này: F = Fc + P Đo P và F ta xác định được lực căng bề mặt Fc tác dụng lên vòng. Gọi L1 là chu vi ngoài và L2 là chu vi trong của chiếc vòng, ta tính được hệ số căng bề mặt σ của chất lỏng ở nhiệt độ nghiên cứu theo công thức: \(\sigma = \frac{{{F_c}}}{{{L_1} + {L_2}}} = \frac{{F - P}}{{\pi \left( {D + d} \right)}}\) ở đây D và d là đường kính ngoài và đường kính trong của vòng IV - GIỚI THIỆU DỤNG CỤ ĐO1. Chiếc vòng nhôm dùng trong thí nghiệm này là loại vật rắn có tính dính ướt hoàn toàn đối với chất lỏng cần nghiên cứu (nước). Trước khi đo cần lau sạch các chất bẩn bám vào mặt vòng, để có kết quả đo chính xác. 2. Thước kẹp dùng đo chu vi ngoài và chu vi trong của chiếc vòng. Thước kẹp: gồm thước chính và du xích. - Đọc phần chính (trên thước chính); - Đọc phần lẽ: vạch trùng x độ chia nhỏ nhất(trên du xích); - Kết quả: phần chính + phần lẻ. Loigiaihay.com
Giải bài 1 trang 222 SGK Vật Lý 10. Có thể dùng lực kế nhạy để đo lực căng bề mặt và hệ số căng bề mặt của chất lỏng không dính ướt theo Lực căng bề mặt là gì vật lý 10?- Lực căng bề mặt là lực tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó. Sức căng bề mặt có đơn vị là gì?Như vậy, trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo sức căng bề mặt tương đương Jun trên mét vuông. Sức căng bề mặt giữa hai pha phụ thuộc vào tính chất các phân tử của từng pha và các điều kiện môi trường như nhiệt độ, áp suất... Khi tăng nhiệt độ thì sức căng bề mặt của nước thay đổi như thế nào?Khi nhiệt độ tăng thì hệ số sức căng bề mặt giảm. Năng lượng bề mặt có dạng thế năng mà thế năng có xu hướng giảm đến nhỏ nhất → xu thế giảm năng lượng bề mặt đến cực tiểu, do E ~ S nên diện tích bề mặt có xu hướng giảm đến nhỏ nhất. Đây gọi là hiện tượng co bề mặt chất lỏng. Hiện tượng Mão Dần là gì cho ví dụ?Ví dụ: Nước trên lá dọc mùng dung dịch vo tròn để năng lượng liên kết lớn nhất khi đó dung dịch không bị dính vào bề mặt. Vậy hiện tượng mao dẫn là hiện tượng lực dính ướt của dung dịch thắng được sức căng bề mặt nhằm kéo dung dịch lên trên các ống dẫn. |
