Badanie napięcia powierzchniowego cieczy: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
a.) metoda rurek włoskowatych |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
badana ciecz - woda |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
temperatura cieczy: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
t = 22,5 oC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
odczytana z tablic wartość gęstości badanej cieczy w temperaturze t : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
r = |
997,77 |
|
kg*m.-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Dr = |
0,05 |
|
kg*m.-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
(przyjęta niepewność ze względu na niepewność pomiaru temperatury i skokowe wartości tablicowe |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
gęstości wody [Szydłowski H., Pracownia fizyczna]) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Pomiar wysokości słupa cieczy w kapilarze [m.] : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
pom.1 |
pom.2 |
pom.3 |
pom.4 |
pom.5 |
pom.6 |
pom.7 |
pom.8 |
pom.9 |
pom.10 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
h = |
0,077 |
0,076 |
0,079 |
0,075 |
0,08 |
0,083 |
0,081 |
0,076 |
0,083 |
0,079 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Średnia wartość h: |
|
|
0,0789 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Odchylenie standardowe: |
|
|
2,88E-03 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
wartość maksymalna: |
|
|
0,083 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
wartość minimalna: |
|
|
0,075 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
przyczynek niepewności: |
|
|
8,00E-03 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
promień wewnętrzny kapilary: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
r = |
0,0002 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Dr = |
0,000005 |
m. |
(przyjęta niepewność pomiarowa równa wartości podziałki na szkiełku wzorc.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Napięcie powierzchniowe: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
g - |
przyspieszenie ziemskie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
wartość g przyjęta do obliczeń = |
|
|
|
9,81 |
m.*s-2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Dg = |
0,001 |
m.*s-2 |
( przyjęta niepewność) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
q - |
kąt zetknięcia. Dla wody q @ 0, cosq @ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
s = |
0,077228296 |
|
N*m.-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Niepewność bezwzględną Ds obliczam ze wzoru : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Ds = |
0,004766153 |
|
N*m.-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
wartość tablicowa s dla temp. 20 oC = |
|
|
|
0,07275 |
N*m.-1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
b.) metoda rozrywania warstwy powierzchniowej |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
długość drucika pomiarowego w strzemiączku Lenarda [m.] : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
pom.1 |
pom.2 |
pom.3 |
pom.4 |
pom.5 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
l = |
0,046 |
0,046 |
0,045 |
0,044 |
0,044 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Średnia wartość l : |
|
|
0,045 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Odchylenie standardowe: |
|
|
1,00E-03 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
wartość maksymalna: |
|
|
0,046 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
wartość minimalna: |
|
|
0,044 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
przyczynek niepewności: |
|
|
2,00E-03 |
m. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
F=m.*g |
siła napięcia powierzchniowego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
pomiar siły (masy) napięcia powierzchniowego [kg] : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
pom.1 |
pom.2 |
pom.3 |
pom.4 |
pom.5 |
pom.6 |
pom.7 |
pom.8 |
pom.9 |
pom.10 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
m. = |
0,00067 |
0,000671 |
0,00067 |
0,00067 |
0,000671 |
0,000668 |
0,000662 |
0,000664 |
0,000663 |
0,000662 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
pom.11 |
pom.12 |
pom.13 |
pom.14 |
pom.15 |
pom.16 |
pom.17 |
pom.18 |
pom.19 |
pom.20 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
m.= |
0,000662 |
0,00066 |
0,00066 |
0,000664 |
0,000662 |
0,00066 |
0,000658 |
0,000642 |
0,00065 |
0,00065 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Średnia wartość m : |
|
|
0,000662 |
kg |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Odchylenie standardowe: |
|
|
7,66E-06 |
kg |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
wartość maksymalna: |
|
|
0,000671 |
kg |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
wartość minimalna: |
|
|
0,000642 |
kg |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
przyczynek niepewności: |
|
|
2,90E-05 |
kg |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Napięcie powierzchniowe: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
s = |
0,072152550 |
|
N*m.-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Niepewność bezwzględną Ds obliczam ze wzoru : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Ds = |
0,002445728 |
|
N*m.-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Wnioski: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Porównując wartości napięcia powierzchniowego wyznaczone dwoma metodami, łatwo zauważyć, iż metoda rozrywania warstwy powierzchniowej jest o wiele skuteczniejsza. Metodą tą można więc wyznaczyć warstwy powierzchniowej jest o wiele skuteczniejsza. Metodą tą można więc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
wyznaczyć napięcie powierzchniowe cieczy z bardzo dużą dokładnością.Nietrudno było przewidzieć taki wynik, biorąc chociażby cieczy z bardzo dużą dokładnością.Nietrudno było przewidzieć |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
taki wynik, biorąc chociażby pod uwagę zastosowanie w metodzie rozrywania warstwy powierzchniowej wagi torsyjnej, która jest przyrządem pomiarowym stosunkowo dokładnym. W metodzie pierwszej stosuje się natomiast kapilarę, która w tym konkretnym przypadku była ewidentnie krzywa, co z pewnością wpłynęło na uzyskany wynik. Jednak i ta |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
metoda dała wartość napięcia powierzchniowego, w granicach niepewności pomiarowej, zgodną z wartością tablicową. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|