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最大泡压法测定
数据记录参考格式(计算时注意单位换算)
温度: 24℃ 水的表面张力:0.07218N/m 仪器常数K:0.1104
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.654 0.604 0.55 0.486 0.403 0.346 0.29 0.07191 00.0507045 0000.0267351
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.07191 0.055683 0.050705 0.044804 0.037153 0.031898 0.026735
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 -0.2153 -0.18997 -0.16464 -0.13931 -0.11398 -0.08865 -0.06332 0 3.8314004465E-06 6.641067216E-06 8.4290003085E-06 9.195199724E-06 8.9396654625E-06 7.662397524E-06
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 3.81E-06 6.64E-06 8.43E-06 9.20E-06 8.94E-06 7.66E-06
六.注意事项:
1.所用毛细管必须干净、干燥,应保持垂直,其管口刚好与液面相切。
2.读取压力计的压差时,应取气泡单个逸出时的最大压力差。
3.手动做切线时,可用镜面法。
七.思考题:
1.毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切? 如果毛细管端口插入液面有一定深度,对实验数据有何影响?
答:如果将毛细管末端插入到溶液内部,毛细管内会有一段水柱,产生压力Pˊ,则测定管中的压力Pr会变小,△pmax会变大,测量结果偏大。
2.最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,对实验结果有无影响?
答:如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时,表面几乎是平的,这时曲率半径最大;随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,直到形成半球形,这时曲率半径R和毛细管半径r相等,曲率半径达最小值,根据拉普拉斯(Laplace)公式,此时能承受的压力差为最大:△pmax = p0 - pr = 2σ/γ。气泡进一步长大,R变大,附加压力则变小,直到气泡逸出。最大压力差可通过数字式微压差测量仪得到。
如气泡逸出速度速度太快,气泡的形成与逸出速度快而不稳定;致使压力计的读数不稳定,不易观察出其最高点而起到较大的误差。
3.本实验为何要测定仪器常数?仪器常数与温度有关系吗?
答:因为用同一支毛细管测两种不同液体,其表面张力为γ1,γ2,压力计测得压力差分别为 △P1,△P2,则 γ1/γ2=△P1/△P2 , 若其中一液体γ1已知,则γ2=K×△P2其中K=γ1/△P1,试验中测得水的表面张力γ1,就能求出系列正丁醇的表面张力。
温度越高,仪器常数就越小
实验总结:
通过本次试验我基本掌握了实验仪器的基本操作!增强了实验数据的分析处理!
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