液體表面張力

拉脫法測(cè)量液體的

表面張力系數(shù)*****石家莊鐵道大學(xué)數(shù)理系

2015年6月主要內(nèi)容1.基本知識(shí)2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容3.實(shí)驗(yàn)儀器4.實(shí)驗(yàn)原理5.注意事項(xiàng)1.基礎(chǔ)知識(shí)液體表面(~10-8m)維基百科：表面張力系數(shù)α是在溫度T和壓力p不變的情況下吉布斯自由能G對(duì)面積A的偏導(dǎo)數(shù)單位:N/m(J/m2=N*m/m2)1.基本知識(shí)表面的存在增加了系統(tǒng)的能量（表面能）浸潤(rùn)或潤(rùn)濕效應(yīng)1.基本知識(shí)和液體表面張力有關(guān)的現(xiàn)象1.基本知識(shí)表面張力同表面張力系數(shù)的關(guān)系2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容學(xué)習(xí)力敏傳感器的物理原理，對(duì)其進(jìn)行定標(biāo)，確定B的數(shù)值掌握拉托法測(cè)定液體表面張力的原理了解液體表面張力的性質(zhì)，測(cè)定水等液體的表面張力系數(shù)測(cè)量肥皂水的表面張力系數(shù)，認(rèn)識(shí)理論和實(shí)際之間的差別3.實(shí)驗(yàn)儀器3.實(shí)驗(yàn)儀器傳感器是將感受的物理量、化學(xué)量等信息，按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量和傳輸?shù)男盘?hào)的裝置。電信號(hào)易于處理，所大多數(shù)的傳感器是將是將物理量等信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出3.實(shí)驗(yàn)儀器正?；魻栃?yīng)1.力臂固定點(diǎn)2.硅力敏傳感芯片

3.彈性梁4.掛鉤4.實(shí)驗(yàn)原理砝碼質(zhì)量/g1234567增砝碼/mV22.945.767.890.5113.6134.9157.8減砝碼/mV22.145.267.890.4113.0134.5-----平均值/mV22.545.467.890.4113.3134.7157.8U=B*mg力敏傳感器定標(biāo)4.實(shí)驗(yàn)原理

吊環(huán)重力mg、向上拉力F與液體表面張力f滿足F=mg+fcosφ

臨界脫離液體時(shí)，φ=0，cosφ=1f=F-mg=α(D1+D2)π

D1、D2為吊環(huán)的內(nèi)徑和外徑

液體表面的張力系數(shù)為α=(F-mg)/π(D1+D2)α=(U1+U2)/Bπ(D1+D2)

力敏傳感器將F和mg轉(zhuǎn)換為電壓13實(shí)驗(yàn)過(guò)程吊環(huán)浸沒(méi)在水中，電壓表顯示負(fù)值反方向旋轉(zhuǎn)螺母，電壓表讀數(shù)增加繼續(xù)旋轉(zhuǎn)讀數(shù)增加到一個(gè)最大值繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，讀數(shù)開(kāi)始減小減小到某一個(gè)值，液膜破裂此時(shí)，觀察電壓表讀數(shù)，記下U1、U2

階段1階段2階段34.實(shí)驗(yàn)原理4.實(shí)驗(yàn)原理4.實(shí)驗(yàn)原理20oC時(shí)一些液體的表面張力系數(shù)4.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容力敏傳感器定標(biāo)，B測(cè)量水和可樂(lè)的表面張力系數(shù)5.注意事項(xiàng)力敏傳感器受力小于