Marcin Meller 3.12.97
Marcin Jaskólski
ćw 33 : Pomiar napięcia powierzchniowego
cel: Zapoznanie się z opisem oddziaływań międzycząsteczkowych, prostymi metodami pomiaru napięcia powierzchniowego cieczy i oceną dokładności tego pomiaru
spis przyrządów:
Waga torsyjna
płytka metalowa
płytka miedziana
Tabele pomiarowe
pomiar metodą odrywania
a) woda i płytka miedziana
F |
Q |
F-Q |
l |
σ |
Δσ |
σśr |
mG |
mG |
mG |
mm |
mN/m. |
mN/m |
mN/m |
600 |
401 |
199 |
19,11 |
51,08 |
0,52 |
51,2 |
600 |
401 |
199 |
19,11 |
51,08 |
0,52 |
|
598 |
401 |
197 |
19,11 |
50,57 |
0,52 |
|
602 |
401 |
201 |
19,11 |
51,59 |
0,52 |
|
602 |
401 |
201 |
19,11 |
51,59 |
0,52 |
|
601 |
401 |
200 |
19,11 |
51,33 |
0,52 |
|
b) woda i płytka stalowa
F |
Q |
F-Q |
l |
σ |
Δσ |
σśr |
mG |
mG |
mG |
mm |
mN/m. |
mN/m |
mN/m. |
900 |
734 |
166 |
20 |
40,71 |
0,52 |
40,79 |
895 |
734 |
161 |
20 |
39,48 |
0,52 |
|
902 |
734 |
168 |
20 |
41,2 |
0,52 |
|
900 |
734 |
166 |
20 |
40,71 |
0,52 |
|
901 |
734 |
167 |
20 |
40,96 |
0,52 |
|
904 |
734 |
170 |
20 |
41,69 |
0,52 |
|
c) woda z detergentem i płytka miedziana
F |
Q |
F-Q |
l |
σ |
Δσ |
σśr |
mG |
mG |
mG |
mm |
mN/m. |
mN/m |
mN/m |
550 |
408 |
142 |
19,11 |
36,45 |
0,52 |
36,75 |
552 |
408 |
144 |
19,11 |
36,96 |
0,52 |
|
550 |
408 |
142 |
19,11 |
36,45 |
0,52 |
|
552 |
408 |
144 |
19,11 |
36,96 |
0,52 |
|
552 |
408 |
144 |
19,11 |
36,96 |
0,52 |
|
551 |
408 |
143 |
19,11 |
36,7 |
0,52 |
|
d) woda z detergentem i płytka stalowa
F |
Q |
F-Q |
l |
σ |
Δσ |
σśr |
mG |
mG |
mG |
mm |
mN/m. |
mN/m |
mN/m. |
880 |
750 |
130 |
20 |
31,88 |
0,52 |
32,45 |
882 |
750 |
132 |
20 |
32,37 |
0,52 |
|
884 |
750 |
134 |
20 |
32,86 |
0,52 |
|
883 |
750 |
133 |
20 |
32,62 |
0,52 |
|
884 |
750 |
134 |
20 |
32,86 |
0,52 |
|
881 |
750 |
131 |
20 |
32,13 |
0,52 |
|
e) denaturat i płytka miedziana
F |
Q |
F-Q |
l |
σ |
Δσ |
σśr |
mG |
mG |
mG |
mm |
mN/m. |
mN/m |
mN/m |
502 |
408 |
94 |
19,11 |
24,12 |
0,52 |
24 |
500 |
408 |
92 |
19,11 |
23,61 |
0,52 |
|
503 |
408 |
95 |
19,11 |
24,38 |
0,52 |
|
501 |
408 |
93 |
19,11 |
23,87 |
0,52 |
|
502 |
408 |
94 |
19,11 |
24,12 |
0,52 |
|
501 |
408 |
93 |
19,11 |
23,87 |
0,52 |
|
f) denaturat i płytka stalowa
F |
Q |
F-Q |
l |
σ |
Δσ |
σśr |
mG |
mG |
mG |
mm |
mN/m. |
mN/m |
mN/m. |
840 |
735 |
105 |
20 |
25,75 |
0,52 |
25,42 |
838 |
735 |
103 |
20 |
25,26 |
0,52 |
|
839 |
735 |
104 |
20 |
25,5 |
0,52 |
|
838 |
735 |
103 |
20 |
25,26 |
0,52 |
|
839 |
735 |
104 |
20 |
25,5 |
0,52 |
|
838 |
735 |
103 |
20 |
25,26 |
0,52 |
|
Metoda pęcherzykowa
Lp |
Różnica poziomów |
Q |
|
[mm] |
[N/m.] |
1 |
3,8 |
0,0743 |
2 |
3,4 |
0,0662 |
3 |
3,4 |
0,0662 |
Wzory i przykłady obliczeń
Wzór na napięcie powierzchniowe metodą odrywania
Obliczanie napięci powierzchniowego metodą kapilary
Wnioski
Nasze wyniki pomiarów różnią się od wielkości prawidłowych. Napięcie powierzchniowe wody według tablic wynosi 0,07275N/m. W naszych pomiarach metodą wagi torsyjnej wyniki wahały się od 0,051N/m. do 0,039N/m . Wyniki zbliżone do rzeczywistości dał pomiar metodą pęcherzykową 0,074N/m. Błędy mogły wynikać z niedokładności przyrządów (wagi torsyjnej) oraz z winy obserwatora. Po dodaniu detergentu do wody wyraźnie można zauważyć, że napięcie powierzchniowe zmalało