2. Pomiar napięcia powierzchniowego metodą odrywania:
Wzory potrzebny do obliczeń:
|
Jeśli grubość płytki d jest mała w porównaniu z długością krawędzi l, to grubość płytki można pominąć |
|
Q - ciężar płytki F - siła potrzebna do oderwania płytki l - długość zanurzonej części płytki w momencie odrywania. |
Wyniki pomiarów:
pomiar l - długości zanurzonej części płytki
l = 25.80 [mm] = 0.02580 [m], Δl = 0.02 [mm] = 0.00002 [m]
pomiar Q - ciężaru płytki
Q = 310 [mG] =
[N], ΔQ = 2 [mG]
[N]
pomiar F - siły potrzebnej do oderwania płytki od powierzchni cieczy.
Lp. |
F[mG] - dla wody |
F[mG] - dla denaturatu |
1 |
532 |
468 |
2 |
480 |
468 |
3 |
490 |
470 |
4 |
528 |
470 |
5 |
512 |
472 |
6 |
494 |
474 |
7 |
500 |
474 |
8 |
504 |
474 |
9 |
524 |
472 |
10 |
512 |
472 |
wartość średnia |
507.6 |
471.4 |
niepewność standardowa (ΔF) |
5.4 |
0.7 |
Obliczenie napięcia powierzchniowego dla wody:
przyjmuje:
F = 507.6 [mG] =
[N]
Q = 310 [mG] =
[N]
l = 0.02580 [m]
Otrzymałem wynik: 0.0376 [N/m] = 37,6 *
[N/m]
Rachunek błędów (obliczenie Δσ) dla wody:
Błąd tego pomiaru obliczamy za pomocą różniczki zupełnej:
Δσ = (ΔF+ΔQ)/ 2l + ((F-Q) / 2. l2). Δl.
Przyjmuję:
ΔF = 5.4 [mG] = 53 *
[N] - przyjmuje niepewność standardową za błąd, gdyż jest ona większa niż błąd przyrządu.
ΔQ = 2 [mG]
[N] - przyjmuję najmniejszą podziałkę na przyrządzie za błąd.
Δl = 0.00002 [m] - przyjmuję dokładność przyrządu (najmniejsza podziałka na śrubie mikrometrycznej)
Otrzymałem wynik: Δσ = 0.0014 [N/m] = 1.4 *
[N/m]
Wartość napięcia powierzchniowego dla wody destylowanej:
σ = (37.6 + 1.4). 10-3 [N / m] = 37.6*10-3 [N/m] + 3.72%
Obliczenie napięcia powierzchniowego dla denaturatu:
przyjmuje:
F = 471.4 [mG] = 4623 *
[N]
Q = 310 [mG] =
[N]
l = 0.02580 [m]
Otrzymałem wynik: 0.0307 [N/m] = 30,7 *
[N/m]
Rachunek błędów (obliczenie Δσ) dla denaturatu:
Błąd tego pomiaru obliczamy za pomocą różniczki zupełnej:
Δσ = (ΔF+ΔQ)/ 2l + ((F-Q) / 2. l2). Δl.
Przyjmuję:
ΔF = 2 [mG]
[N] - przyjmuję najmniejszą podziałkę na przyrządzie za błąd, nie przyjmuję niepewności standardowej, gdyż jest ona mniejsza od błędu odczytu z przyrządu.
ΔQ = 2 [mG]
[N] - przyjmuję najmniejszą podziałkę na przyrządzie za błąd.
Δl = 0.00002 [m] - przyjmuję dokładność przyrządu (najmniejsza podziałka na śrubie mikrometrycznej)
Otrzymałem wynik: Δσ = 0.0008[N/m] = 0.8 *
[N/m]
Wartość napięcia powierzchniowego dla denaturatu
σ = (30.7 + 0.8). 10-3 [N / m] = 30.7*10-3 [N/m] + 2,6%