- Chọn bài xích -Bài 50: chất rắnBài 51: biến dạng cơ của vật rắnBài 52: Sự nở bởi nhiệt của thiết bị rắnBài 53: hóa học lỏng. Hiện tượng lạ căng mặt phẳng của hóa học lỏngBài 54: hiện tượng dính ướt cùng không dính ướt. Hiện tượng mao dẫnBài 55: Sự chuyển thể. Sự lạnh chảy với đông đặcBài 56: Sự hóa hơi cùng sự ngưng tụBài 57: Thực hành: xác minh hệ số căng bề mặt của chất lỏng

Xem cục bộ tài liệu Lớp 10: trên đây

Giải bài bác Tập đồ Lí 10 – bài 57: Thực hành: xác minh hệ số căng mặt phẳng của chất lỏng (Nâng Cao) giúp HS giải bài bác tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong câu hỏi hình thành các khái niệm với định giải pháp vật lí:

Báo cáo thực hành: xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng

Họ với tên:…………………………….. Lớp:…………. Ngày:…………….

Tên bài bác thực hành: xác minh hệ số căng mặt phẳng của hóa học lỏng.

I. Mục đích

– điều tra hiện tượng căng mặt phẳng của hóa học lỏng với đo hệ số căng bề mặt của nước xà phòng và bề mặt của nước cất.

– Rèn luyện khả năng sử dụng các dụng ráng đo: cân nặng đòn, lực kế và thước kẹp.

II. Các đại lý lý thuyết

Mặt loáng của hóa học lỏng luôn có những lực căng, theo phương tiếp con đường với phương diện thoáng. đầy đủ lực căng này làm cho mặt thoáng của chất lỏng có xu hướng co lại mang lại diện tích nhỏ nhất. Chúng được call là số đông lực căng bề mặt (hay có cách gọi khác là lực căng mặt ngoài) của chất lỏng.

a) phương án 1: khẳng định hệ số căng bề mặt của nước xà phòng.

Khi có màng xà phòng nằm trong lòng thanh AB gồm chiều dài l và mặt thoáng khối nước xà phòng, do công dụng của lực căng bề mặt lên thanh, đòn cân đang ở thăng bằng sẽ ảnh hưởng lệch về phía size dây thép. Để thanh cân đối ta móc các gia trọng có cân nặng m lên quang treo. Khi đó thông số căng bề mặt của nước xà phòng được xác minh theo công thức:

*

b) cách thực hiện 2: xác minh hệ số căng bề mặt của nước cất.

Nhúng đáy vòng chạm vào mặt chất lỏng, rồi vuốt lên mặt thoáng. Khi đáy vòng vừa mới được nâng lên trên mặt thoáng, nó không trở nên bứt ngay ra khỏi chất lỏng: một màng hóa học lỏng xuất hiện, bám vào xung quanh chu vi xung quanh và chu vi trong của vòng, có xu hướng kéo vòng vào hóa học lỏng. Lực Fc vị màng chất lỏng tính năng vào vòng đúng bởi tổng lực căng mặt phẳng của chất lỏng tác dụng lên chu vi bên cạnh và chu vi trong của vòng.

Do vòng bị hóa học lỏng dính ướt hoàn toàn, nên lúc kéo vòng lên khỏi phương diện thoáng và gồm một màng chất lỏng căng giữa đáy vòng với mặt thoáng, thì trương lực Fc tất cả cùng phương chiều với trọng tải P của vòng. Giá trị lực F đo được trên lực kế bằng tổng của nhì lực này:

F = Fc + p

Đo p. Và F ta xác định được lực căng mặt phẳng Fc công dụng lên vòng.

Gọi L1 là chu vi ngoài và L2 là chu vi trong của chiếc vòng, ta tính được thông số căng mặt phẳng σ của chất lỏng làm việc nhiệt độ phân tích theo công thức:

*

Ở phía trên D và d là 2 lần bán kính ngoài và đường kính trong của vòng.

III. Phương án thí nghiệm


a) phương án 1:

* luật thí nghiệm:

+ cân nặng đòn và những gia trọng có trọng lượng 0,1 g với 0,01 g. Kẹp bé dại để treo gia trọng.

+ Hai khung dây thép inox được uốn thành dạng sinh hoạt hình 57.1 SGK, bao gồm chiều lâu năm cạnh AB theo thứ tự là l1 = 5cm cùng l2 = 10 cm.

+ form dây thép làm quang treo, ly nước xà phòng, khúc gỗ để đặt cốc nước xà phòng.

* tiến trình thí nghiệm.

+ Đặt ly nước xà phòng lên khúc mộc và tiếp đến treo khung gồm chiều dài cạnh AB l1 = 5cm vào đầu phía bên trái đòn cân sao cho 1 phần ngập vào nước cùng thanh AB phương pháp mặt loáng khối nước từ là 1 đến 2 cm.

+ Móc những gia trọng lên quang treo cùng vặn những ốc vi chỉnh thăng bằng ở nhị đầu đòn cân để đòn cân nằm thăng bằng.

+ Nâng cốc lên sao cho thanh AB ngập trong xà phòng, rồi hạ ly về vị trí lúc đầu để tạo nên một màng xà phòng nằm giữa thanh AB và mặt loáng khối nước.

+ Móc thêm những gia trọng lên quang treo để lấy đòn cân trở về ở thăng bằng. Ghi các giá trị khối lượng m1 của những gia trọng sẽ móc tiếp tế bảng số liệu.’

+ tái diễn thêm công việc thí nghiệm trên hai lần

+ rước g = 9,8m/s2, tính σ, σ− và Δσ.

+ Lặp lại công việc thí nghiệm với khung tất cả chiều dài thanh AB là l2 = 10 cm.

b) phương pháp 2:

* nguyên tắc thí nghiệm.

+ Lực kế có GHĐ 0,1N bao gồm độ chia nhỏ dại nhất 0,001N.

+ Vòng kim loại (nhôm) bao gồm dây treo.

+ Hai ly nhựa A, B đựng nước, nối thông nhau bằng một ống cao su đặc Silicon.

+ Thước kẹp bao gồm độ chia bé dại nhất 0,05mm, giới hạn đo 150mm.

+ giá bán treo có cơ cấu tổ chức nâng hạ cốc đựng hóa học lỏng.

* quá trình thí nghiệm.

+ dùng thước kẹp đo 3 lần đường kính ngoài cùng trong, rồi tính chu vi kế bên L1, chu vi trong L2 của đáy vòng với ghi vào bảng số liệu các giá trị tính được. Tính L1—, ΔL1 cùng L2—, ΔL2.

+ Treo lực kế vào thanh ngang của giá đỡ và móc nó vào đầu dây treo vòng để khẳng định trọng lượng p của vòng.

+ Hạ lực kế xuống tốt dần sao để cho đáy vòng nằm xung quanh thoáng khối nước ở ly A. Hạ tự từ cốc nước B xuống vùng dưới dưới tính đến khi vòng bị bứt thoát ra khỏi mặt loáng khối nước ở cốc A. Đọc trên lực kế với ghi những giá trị F1.

+ Nâng ly nước B làm sao để cho đáy vòng lại nằm cùng bề mặt thoáng khối nước ở ly A.

+ lặp lại thêm cách thí nghiệm nhì lần.

+ Tính và ghi vào bảng số liệu các giá trị trương lực bề mặt.

+ Tính σ− cùng Δσ.

IV. Công dụng thí nghiệm

a) cách thực hiện 1: xác định hệ số căng bề mặt của nước xà phòng.

* Trường phù hợp chiều lâu năm cạnh AB l1 = 5 cm.

Bảng 57.1

Lần thí nghiệmKhối lượng m của các gia trọng được móc thêm (kg)Hệ số căng mặt phẳng σ của nước xà phòng (N/m)
10,32.10-30,0314
20,34.10-30,0333
30,29.10-30,0284

Ta có:

*

Vậy: σ = σ− ± Δσ = 0,0310 ± 0,00245 N/m2.

* Trường thích hợp chiều nhiều năm cạnh AB l2 = 10 cm.

Bảng 57.2

Lần thí nghiệmKhối lượng m của những gia trọng được móc thêm (kg)Hệ số căng bề mặt σ của nước xà chống (N/m)
10,59.10-30,0289
20,62.10-30,0304
30,57.10-30,0279

Ta có:


*

Vậy: σ = σ− ± Δσ = 0,0290 ± 0,00125 N/m2.

b) cách thực hiện 2: khẳng định hệ số căng bề mặt của nước cất.

Bảng 57.3: tác dụng đo đường kính trong và 2 lần bán kính ngoài của vòng nhôm

Độ chia nhỏ dại nhất của thước kẹp: 0,05mm
Lần đoD (mm)ΔD (mm)d (mm)Δd (mm)
151,50,1650,030,004
251,60,0650,020,006
351,780,1250,030,004
451,70,0450,020,006
551,70,0450,030,004
Giá trị trung bình51,660,0850,030,005

Bảng 57.4: công dụng đo lực căng bề mặt

Độ chia nhỏ dại nhất của lực kế: 0,001N
Lần đoP (N)F(N)Fc = F – p (N)ΔFc (N)
10,0470,0610,0140,001
20,0460,0610,0150
30,0460,0620,0160,001
40,0470,0620,0150
50,0460,0600,0140,001
Giá trị trung bình0,04640,06120,0150,0006

1. Quý giá trung bình của thông số căng bề mặt của nước:

*


2. Tính sai số tỉ đối của phép đo:

*

Trong đó:

ΔFc = ΔFc——+ 2ΔF’ (ΔF’ là không đúng số hiện tượng của lực kế, lấy bằng một nửa độ chia nhỏ dại nhất của lực kế → ΔF’ = 0,001/2 = 0,0005)

ΔD = ΔD——+ ΔD’; Δd = Δd——+ Δd’ (ΔD’ với Δd’ là không nên số hình thức của thước kẹp, lấy bằng một nửa độ chia nhỏ dại nhất của thước kẹp → ΔD’ = Δd’ = 0,05/2 = 0,025 mm)

→ ΔFc = 0,0006 + 2. 0,0005 = 0,0016


*

Và ΔD = 0,08 + 0,025 = 0,105 mm; Δd = 0,005 + 0,025 = 0,03 mm

*

Như vậy trong trường vừa lòng này ta bắt buộc lấy π = 3,1412 để cho

*
, lúc ấy ta rất có thể bỏ qua
*
.

Bạn đang xem: Thực hành xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng

*

3. Tính không đúng số hoàn hảo nhất của phép đo:

Δσ = σ−.δσ = 0,0468.10,6833% = 0,005.

4. Viết hiệu quả xác định hệ số căng mặt phẳng của nước:

σ = σ− ± Δσ = 0,0468 ± 0,005 (N/m).

Nhận xét: hệ số căng mặt phẳng trong thí điểm thường nhỏ hơn giá bán trị thực tiễn trong SGK (σ = 0,073 N/m) vày trong SGK làm cho thí nghiệm ở môi trường thiên nhiên lí tưởng nước cất, còn vào phòng thí điểm độ thuần khiết của nước với của vòng nhôm không lí tưởng, bao gồm sai số trong quy trình đo. Ngoài ra σ còn phụ thuộc vào vào ánh nắng mặt trời của môi trường.

Câu 1 (trang 284 sgk trang bị Lý 10 nâng cao): Ở phương án 1, rất có thể dùng lực kế ở phương pháp 2 nuốm cho cân đòn và các gia trọng được không? do sao?

Lời giải:

Ta rất có thể sử dụng lực kế nhạy để đo lực căng bề mặt và hệ số căng bề mặt của màng xà phòng vậy cho cân đòn. Tuy nhiên hiệu quả thu được sẽ sở hữu được sai số lớn hơn so với sử dụng cân đòn do số chỉ lực kế lúc đó bao gồm cả trọng lượng của khung dây, mà trọng lượng của size là đáng kể nên sẽ gây nên sai số chất nhận được đo lực căng bề mặt. Trong cách thức dùng cân nặng đòn thì nhì bên đều phải có khung dây kiểu như nhau cần trọng lượng của khối gia trọng đúng chuẩn bằng lực căng bề mặt tác dụng lên thanh AB.

Xem thêm: Mã Cvv Là Gì Vietcombank Là Gì? Ghi Ở Đâu, Và Lưu Ý Gì? Thẻ Ghi Nợ Nội Địa

Câu 2 (trang 284 sgk vật dụng Lý 10 nâng cao): Ở cách thực hiện 2, có thể không sử dụng lực kế mà khẳng định các lực bởi cân đòn và những gia trọng được không? bởi sao?

Lời giải:

Ở giải pháp 2, ta hoàn toàn có thể không sử dụng lực kế mà lại vẫn hoàn toàn có thể xác định những lực bằng cân đòn và các gia trọng. Bởi vì mỗi gia trọng hồ hết có cân nặng định trước nên nhờ vào điều kiện cân bằng của đòn cân mà ta xác định được trọng lượng p của vòng nhôm và lực căng bề mặt.