PRACOWNIA FIZYCZNA U. ŚL.
nr ćwiczenia:	temat :		Wyznaczanie napięcia powierzchniowego przy pomocy stalagmometru i wagi torsyjnej.
4
imię i nazwisko :		Filip
rok studiów :		I		kierunek :	W
grupa :		6		data wykonania ćwiczenia :		14.6.986

Wstęp teoretyczny

Ciecze to substancje o większej gęstości niż gazy,ale mniejsze niż ciała stałe.Między cząsteczkami

cieczy występują siły między cząsteczkowe,ale wartość tych sił jest niewielka-ciecze przyjmują kształt naczyniaw którym się znajdują.Cząsteczki cieczy są w ciągłym nieustającym ruchu,ruch ten jest chaotyczny.Prędkość cząsteczek cieczy zależy od temperatury cieczy i jest tym większa im wyższa temperatura.

MENISK [ gr.], fiz. zakrzywiona powierzchnia cieczy w pobliżu ścianek naczynia, wklęsła lub wypukła zależnie od wartości sił przylegania (adhezja) i napięcia powierzchniowego; jeśli ciecz zwilża ścianki naczynia (np. woda w naczyniu szklanym), powstaje menisk wklęsły, jeśli nie zwilża (rtęć w naczyniu szklanym) — menisk wypukły.

Siły międzycząsteczkowe-siły spójności i siły przylegania.

Jeżeli siły spójności między cząsteczkami cieczy są większe od sił przylegania cieczy do naczynia

to ciecz tworzy tzw.menisk wypukły.

Jeżeli siły przylegania są większe od sił spójności to ciecz tworzy tzw.menisk wklęsły.

W pierwszym naczyniu znajduje się rtęć,która utworzyła menisk wypukły,gdyż ciecz ta nie

zmilża naczynia(nie jest cieczą zwilżającą).W drugim naczyniu jest woda,która zwilżając

ścianki naczynia tworzy menisk wklęsły.

STALAGMOMETR,

przyrząd do pomiaru napięcia powierzchniowego cieczy

WAGA TORSYJNA,

waga sprężynowa umożliwiająca szybki pomiar masy bez użycia odważników; przeznaczona do ważenia małych ilości substancji.

ZWILŻANIE, rozpływanie się cieczy na powierzchni ciała stałego związane z wzajemnym oddziaływaniem cząsteczek na granicy sąsiadujących ze sobą 3 faz: stałej, ciekłej i gazowej; ciecz zwilża ciało stałe, gdy oddziaływanie między cząsteczkami ciała stałego i cieczy (adhezja) jest większe od napięcia powierzchniowego cieczy; ciecz dąży wtedy do powiększenia powierzchni kontaktu z ciałem stałym (przejawia się to m.in. w tworzeniu menisku wklęsłego) i cos α > 0, gdzie α— kąt, jaki tworzy powierzchnia cieczy z powierzchnią ciała stałego, z którym się styka.

NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE, praca potrzebna do utworzenia (w procesie izotermicznym-

proces termodynamiczny w którym temperatura nie ulega zmianie) jednostkowego pola powierzchni rozdziału 2 faz (np. cieczy i jej pary nasyconej). Jeśli powierzchnia jest ograniczona (np. warstwa roztworu mydła otoczona metal. ramką), to napięcie powierzchniowe jest liczbowo równe sile działającej na jednostkę długości obwodu powierzchni i skierowanej prostopadle do niego. Napięcie powierzchniowe jest związane z istnieniem wzajemnego przyciągania między cząsteczkami; na cząsteczkę znajdującą się wewnątrz cieczy działają siły znoszące się

.wzajemnie, natomiast na cząsteczkę w warstwie powierzchniowej działa pewna siła wypadkowa skierowana do wnętrza cieczy; warstwa powierzchniowa wywiera na ciecz ciśnienie, zw. ciśnieniem wewnętrznym cieczy. Napięcie powierzchniowe zależy od temperatury (dąży do zera, gdy temperatura cieczy dąży do temperatury krytycznej czyli do temperatury,powyżej której nie można skroplić gazu niezależnie od zastosowanego ciśnienia), rodzaju i składu cieczy (powierzchniowo czynne substancje). Istnienie napięcia powierzchniowego pozwala wyjaśnić wiele zjawisk, np. powstawanie piany, włoskowatość, menisk; jednostką napięcia powierzchniowego jest N/m.

Napięcie powierzchniowe,znaczenie siłowe:

Napięcie powierzchniowe,znaczenie energetyczne:

POMIARY

L₁=23mm
L₂=22,9mm
L L₃=22,9mm Temperatura otoczenia=23⁰C





L₄=23,1mm
L₅=23,1mm

L_śr=23mm=0,023m

Woda [mg] Denaturat [mg]

• 112

• 112

210 110

210 111

209 114

212 110

212 112

213 112

213 111

• 110

m_1woda=0,00021 kg m_2denaturat=0,00011kg

N₁=1cm³_woda—14 kropli N₂=1cm³_denaturat--36 kropli

WYZNACZANIE NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO PRZY POMOCY WAGI TORSYJNEJ

WYZNACZANIE NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO PRZY POMOCY STALAGMOMETRU

---