Numele lucrării: TENSIUNEA SUPRAFEȚELOR LICHIDE
Specializarea: Fizica
Descriere: Subiect: TENSIUNEA SUPRAFETELOR LICHIDELOR Scop: Studierea tensiunii superficiale a lichidelor și determinarea coeficientului de tensiune superficială. Teorie. Luați în considerare forțele care acționează asupra moleculelor dintre care una.
Mărime fișier: 123,5 KB
Lucrarea a fost descărcată: 61 de persoane.
Subiect: TENSIUNEA SUPRAFEȚELOR LICHIDELOR
Scop: Studiul tensiunii superficiale a lichidelor și determinarea coeficientului de tensiune superficială.
Să luăm în considerare forțele care acționează asupra moleculelor, dintre care una este în profunzimea lichidului, iar cealaltă # 150; la suprafața sa, într-un strat subțire delimitat (figura 1). Moleculele experimentează acțiunea forțelor atractive din alte molecule situate simetric în jurul lor. Forța egală a forțelor atractive în acest caz este egală cu zero. Molecule. Situat aproape de suprafața lichidului, acesta este înconjurat de molecule de același lichid, nu pe toate laturile. În consecință, rezultatul forțelor atractive este diferit de zero și este îndreptat spre lichid în mod normal la suprafața sa, iar lichidul tinde să atragă molecule în sine, adică reduce suprafața sa.
Pentru a muta moleculele de adâncimea de lichid pe suprafața sa trebuie să facă de lucru pentru a depăși forțele de coeziune dintre moleculele, munca cheltuit pentru a crește activitatea infinitezimal suprafața lichidului trebuie să fie cheltuite
unde este coeficientul de tensiune superficială, care este numeric egal cu munca necesară pentru a mări suprafața lichidului la o temperatură constantă cu una. Semnul - indică faptul că creșterea suprafeței () este însoțită de o activitate negativă efectuată de forța exterioară asupra lichidului. Această lucrare este folosită pentru a schimba energia potențială a moleculelor. formând un strat de suprafață. Energia care vine pe suprafața unității lichidului se numește coeficientul de tensiune superficială.
Fiecare sistem tinde spre una dintre stările posibile pentru care potențiala sa energie este minimă. În cazul în cauză, această stare este atinsă atunci când suprafața suprafeței sale are cea mai mică valoare pentru un anumit volum. Dacă lichidul este complet liber, adică. E. Nu se limitează la pereții vasului și nu sunt supuși acțiunii câmpurilor de forțe exterioare, orice volum de lichid tinde să-și asume forma de sfere, deoarece toate corpurile unui volum predeterminat al unei sfere are cea mai mică suprafață. Aceasta înseamnă că trebuie să existe forțe care să împiedice creșterea suprafeței lichidului. Aceste forțe sunt numite forțe de tensiune superficială.
Fiecare sistem tinde spre una dintre stările posibile pentru care potențiala sa energie este minimă. În cazul în cauză, această stare este atinsă atunci când suprafața suprafeței sale are cea mai mică valoare pentru un anumit volum. Dacă lichidul este complet liber. și anume nu se limitează la pereții vasului și nu sunt supuși acțiunii câmpurilor de forțe exterioare, orice volum de lichid tinde să-și asume forma de sfere, deoarece toate corpurile unui volum predeterminat al unei sfere are cea mai mică suprafață. Aceasta înseamnă că trebuie să existe forțe care să împiedice creșterea suprafeței lichidului. Aceste forțe sunt numite forțe de tensiune superficială.
Totuși, volumele mari de lichid nu iau forma unei sfere, deoarece forța gravitațională depășește cu mult forțele de tensiune superficială. În experiența cunoscută a Platoului, greutatea unei picături de lichid este echilibrată de o forță de flotabilitate arhimedeană. Pentru a face acest lucru, într-o soluție de alcool cu apă, Platoul a adăugat o cantitate mică de ulei de măsline care nu sa dizolvat în el. S-a presupus că concentrația soluției este egală cu densitatea uleiului. În acest caz, greutatea picăturii a fost contrabalansată de forța de flotabilitate, iar tensiunea superficială a devenit singurul factor care a determinat forma sa: picura de ulei a luat forma unei mingi.
Să ilustrăm efectul forțelor de tensiune superficială asupra experimentelor cu filme lichide subțiri. În aceste experimente, fenomenele asociate cu tensiunea superficială pot fi studiate în cea mai pură formă, deoarece efectele datorate proprietăților volumice ale corpurilor sunt excluse.
Luați rama firului, a cărei latură este mobilă (figura 2). Dacă lăsați cadoul într-o soluție cu săpun, acesta va fi strâns cu un strat subțire. Pelicula tinde să-și reducă suprafața și să deplaseze traversa mobilă la distanță. Pentru a readuce cadrul la poziția inițială, forța trebuie aplicată pe bara transversală. egală cu dublul forței de întindere F (forța F se dublează, deoarece filmul are două suprafețe). Muncă făcută cu forța. este egal cu:
Prin definirea tensiunii de suprafață, munca poate fi reprezentată ca:
Expresii egale (3) și (4), obținem:
Astfel, coeficientul de tensiune de suprafață poate fi determinat în același mod. ca o cantitate egală cu forța care acționează de-a lungul tangentei la suprafața fluidului pe unitate de lungime de separare.
Strângeți inelul de sârmă cu o peliculă și puneți-l pe acesta cu o bucșă de fir flexibil. Inițial, firul are o formă arbitrară. Dacă rupeți filmul în interiorul bucla, acesta se întinde într-un cerc. Aceasta arată că forțele de tensionare de suprafață sunt normale față de linia de separare.
Dependența de temperatură a coeficientului de tensiune superficială pentru majoritatea lichidelor este exprimată prin următoarea funcție liniară:
(6)
unde sunt coeficienții de tensiune superficială la și respectiv; # 150; coeficient în funcție de proprietățile lichidului. Ecuația (6) arată că coeficientul de tensiune superficială scade odată cu creșterea temperaturii lichidului. Într-adevăr, cu o creștere a temperaturii, distanța medie dintre molecule crește, ca urmare a slăbirii forțelor de interacțiune moleculară și, în consecință, a forțelor de tensiune superficială.
Metodă de determinare a coeficientului de tensiune superficială.
Metoda de picături. Dacă volumul lichidului este mic, atunci acesta ia forma apropiată de cea sferică, deoarece în acest caz forța de tensionare superioară depășește forța gravitației datorită masei mici a lichidului. Formele sferice au, de exemplu, picături care ies dintr-un tub cu diametru mic. Căderea crește treptat, dar nu se desprinde atâta timp cât forța de suprafață depășește gravitatea picăturii. La unele dimensiuni ale picăturilor, când greutatea lor atinge o valoare egală cu forța de tensiune superficială, picura se rupe. În consecință, în momentul separării, egalitatea (5) este valabilă:
(7)
unde l # 150; perimetrul gâtului picăturii în momentul separării; r este raza gâtului. Perimetrul gâtului nu este dublat, deoarece picura, spre deosebire de film, are o singură suprafață.
După determinarea greutății picăturii și a razei gâtului în momentul separării, este ușor de calculat prin formula (7).
Se determină tensiunea superficială a lichidului prin metoda detașării picăturilor din biureta în care este localizat lichidul de testare. Macara este deschisă astfel încât picăturile să cadă din biuretă.
Înainte de momentul detașării unei picături, gravitatea acesteia este egală cu forța de tensiune superficială, adică
unde d # 150; diametrul picăturii, putem scrie
d b # 150; diametrul canalului capătului îngust al biuretei.
Metoda de lucru:
- Strângeți unitatea și umpleți biureta cu apă.
- Măsurați diametrul canalului de la capătul îngust al biuretei cu ajutorul unui șubler.
- Determinați masa recipientului de colectare a picăturilor goale (m1).
- Sub o biuretă înlocuiți o navă ponderată și deschideți cu ușurință robinetul, numărați 50 de picături.
- Se măsoară masa vasului cu picături, se determină masa picăturilor m2
- Cunoașterea numărului de picături n. calculați masa unei picături.
- Repetați experimentul de 2 ori cu numărul de picături de 70 și 100.
- Calculați coeficientul de tensiune superficială a apei prin formula)
- Rezultatele măsurătorilor și calculelor trebuie înregistrate într-un tabel.
- Găsiți valoarea medie a lui σ. comparați rezultatul cu o valoare tabelară.
- Dați definiția coeficientului de tensiune de suprafață.
- Cum depinde tensiunea superficială de temperatură? De ce?
- Ce formă ia lichidul de volume mici sub influența forțelor de tensiune superficială și de ce?
- Va rezulta rezultatul calculului dacă diametrul tubului este mai mic? De ce?
2. Aleksandrov N.V. Yashkin A.Ya. "Cursul fizicii generale. Mecanica. "- Iluminare, M. 1978 # 150; 416s.
Și alte lucrări care ar putea să te intereseze
Coeficientul de pierdere a unei perechi de viteze cu performanțe atentă și adecvată a lubrifiantul nu depășește de obicei 001. Factorul de încărcare: = 1. sH Cg limshesternya = 2 x 235 = 70 540 MPa; sH limuzină = 2 x 262 70 = 594 MPa; SH factor de siguranță SH = 11; ZN coeficient de longevitate ținând cont de influența resursei. durata schimbării; kg = factor de utilizare anuală 085; ks = 06 factor de utilizare zilnic.
Determinați cu ajutorul formulei unde eficiența treptei de viteză ridicată a cutiei de viteze cilindrice; acceptăm; Eficiența treptei de viteză redusă a cutiei de viteze cilindrice; acceptăm; Eficiență transmisie conică; acceptăm; Eficiența unei perechi de rulmenți; acceptăm; k numărul de perechi de lagăr din mecanism; k = 3 specifică puterea de ieșire de antrenare Apoi alege motorul de putere a motorului este necesar punctul de vedere DPM25N1 N205 generală a motorului de dimensiunile sale generale și de montaj sunt prezentate în Fig. Determinăm raportul de transmisie al cutiei cilindrice.
Lumea modernă este concepută astfel încât interacțiunea informațiilor, schimbul de informații sunt cele mai importante componente care asigură bunăstarea și dezvoltarea societății. Cheltuielile pentru dezvoltarea și întreținerea infrastructurii unei astfel de interacțiuni sunt foarte importante și pentru a reduce aceste costuri a ajuns la înțelegerea necesității unei soluții cuprinzătoare a sarcinilor de interacțiune a informației
Scopul acestui curs este dezvoltarea unei baze de date a departamentului de contabilitate a activelor fixe ale întreprinderii. Pe baza rezultatelor acestei lucrări, ar trebui să se obțină un sistem de informații care să îndeplinească cerințele moderne și să simplifice activitatea contabililor în contabilizarea mijloacelor fixe ale întreprinderii agricole.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: