09, Lab 9, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA


WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

LABORATORIUM FIZYCZNE

Grupa szkoleniowa C04J mgr inż. Leszek Kubiak
stopień i nazwisko

prowadzącego

GOLONKA Marcin

( imię i nazwisko słuchacza)

ocena końcowa ocena przygot.

do ćwiczenia

SPRAWOZDANIE

Z

PRACY LABORATORYJNEJ Nr 9

Temat: Wyznaczanie napięcia powierzchniowego za pomocą kapilary

  1. Wstęp teoretyczny.

Efekt podnoszenia się poziomu cieczy w kapilarze związany jest ze zjawiskiem menisku wklęsłego powstającego w przypadku, gdy wypadkowa siła działająca na cząsteczkę cieczy znajdującą się przy ściance naczynia zwrócona jest na zewnątrz, to znaczy odziaływania między cząsteczkami cieczy i naczynia są większe niż między cząsteczkami samej cieczy.

W doświadczeniu wykorzystano rurki kapilarne oraz ciecze, dla których można przyjąć, iż menisk ma kształt kulisty, wówczas równanie Laplace'a na ciśnienie wytwarzane przez menisk z postaci:

0x01 graphic

po uwzględnieniu R1=R2=r oraz porównaniu z równaniem na ciśnienie hydrostatyczne otrzymujemy ostatecznie wzór na współczynnik napięcia powierzchniowego

0x01 graphic

Układ pomiarowy to: trzy naczynia napełnione badanymi cieczami do których wstawiono pionowe kapilary. Każde z naczyń ustawiamy na stoliczku z regulowaną wysokością. Wysokości cieczy w kapilarach i naczyniach mierzyliśmy katetometrem. Składa się on z masywnego pionowego pręta ze śrubą regulującą wysokość lunetki oraz skalą milimetrową. Lunetkę ustawiamy tak aby dolny menisk cieczy znalazł się na przecięciu skrzyżowanych nici. Na cylindrze do którego przymocowana jest lunetka znajduje się skala noniusza która pozwala odczytać wysokość z dokładnością do 0,05 mm

  1. Wyniki pomiarów.


  2.  

    hk [cm]

    hc[cm]

    h [cm]

    h śr. [cm]

    woda

    40,62

    36,82

    3,8

    3,846

    40,63

    36,72

    3,91

    40,715

    36,79

    3,925

    40,555

    36,83

    3,725

    40,625

    36,755

    3,87

    benzen

    38,325

    36,69

    1,635

    1,703

    38,265

    36,17

    2,095

    38,31

    36,715

    1,595

    38,31

    36,695

    1,615

    38,265

    36,69

    1,575

    toluen

    38,695

    37,15

    1,545

    1,617

    38,635

    37,01

    1,625

    38,72

    37,115

    1,605

    38,74

    37,06

    1,68

    38,75

    37,12

    1,63


    Gęstość wody = 0.9982 0x01 graphic
    ,
    Gęstość benzenu = 0,8790 0x01 graphic
    ,
    Gęstość toluenu = 0,8668 0x01 graphic

    średnica kapilary = 0,50 0x01 graphic
    0.01 mm , poziom ufności = 0.95

    1. Obliczenia


    Wyznaczamy wartość średniej arytmetycznej hśr z wykonanych pomiarów. Następnie ze wzoru : 0x01 graphic
    , gdzie
    r - promień kapilary
    hśr - zmierzona wysokość
    d - gęstość cieczy
    g - przyspieszenie ziemskie
    θ - kąt graniczny (przyjmujemy, że θ=0, stąd cosθ=1)
    Następnie liczymy odchylenie standardowe wysokości
    oraz odchylenie standardowe współczynnika napięcia powierzchniowego pośrednio z wzoru0x01 graphic
    , gdzie zamiast h wprowadzam wyliczone odchylenie wysokości. Na koniec obliczam przedział ufności dla p=0,95.

     

    hk [cm]

    hc[cm]

    h [cm]

    h śr. [cm]

    wsp. Nap. Pow.

    σhs

    σwsp.

    ∆δ

    gęstość [g/cm^3]

    woda

    40,62

    36,82

    3,8

    3,8460

    0,0471

    0,0832

    0,0010

    0,0020

    0,9982

    40,63

    36,72

    3,91

    40,715

    36,79

    3,925

    40,555

    36,83

    3,725

    40,625

    36,755

    3,87

    benzen

    38,325

    36,69

    1,635

    1,7030

    0,0183

    0,2203

    0,0024

    0,0047

    0,8790

    38,265

    36,17

    2,095

    38,31

    36,715

    1,595

    38,31

    36,695

    1,615

    38,265

    36,69

    1,575

    toluen

    38,695

    37,15

    1,545

    1,6170

    0,0172

    0,0488

    0,0005

    0,0010

    0,8668

    38,635

    37,01

    1,625

    38,72

    37,115

    1,605

    38,74

    37,06

    1,68

    38,75

    37,12

    1,63



    1. Wnioski


    Celem doświadczenia było wyznaczenie współczynnika napięcia powierzchniowego. Na wynik pomiarów ma wpływ jedynie błąd pomiaru wysokości słupa cieczy, jest to błąd przypadkowy. Jednak w tym przypadku występuje także błąd systematyczny wynikający ze złego stanu technicznego katetometru (brak stabilności). Ze względu na dużą dokładność pomiarów dokonywanych przy pomocy katetometru, końcowy błąd obliczenia wartości współczynnika napięcia powierzchniowego jest więc obarczony znikomym błędem przypadkowym, jednak w moim przypadku jest on rzędu maksymalnie 12%. Ewentualne rozbieżności mogły również powstać w związku z utratą przez badane substancje, ich wzorcowych własności, a więc zmianą właściwości fizycznych.

    Otrzymane przeze mnie wyniki to:

    Wyniki te nie pokrywają się z wartościami tablicowymi, wynika to z wyżej popełnionych błędów.



    Wyszukiwarka

    Podobne podstrony:
    09, Fiza9(2), WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    09, FIZ9, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    09, tom, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    09, FIZe, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    09, tyt, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    09, fiz9moje, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    LAB 36, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    28, Lab 28, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    12, Lab 12, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    lab, Lab fizyki, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    lab, Lab 15, WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    LAB 27 02 RAD , WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA
    Wojskowa Akademia Techniczna8
    Rynek pracy, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Rok, Semestr 3, R
    Formy pieniądza, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Rok, Semestr
    BADANIA, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Rok, Semestr 4, Badan
    Ustanie stosunku pracy, Wojskowa Akademia Techniczna - Zarządzanie i Marketing, Licencjat, II Rok, S

    więcej podobnych podstron