液体表面张力系数的测定

一、实验目的

测量室温下水的表面张力系数

二、实验器材

液体表面张力系数测定仪、垂直调节台、硅压阻力敏传感器、铝合金吊环、吊盘、砝码、玻璃皿、镊子和游标卡尺

三、实验原理

  由于液面表面张力的存在，液面表面犹如张紧的弹性膜，具有收缩的趋势；在液体表面上作一条曲线，则曲线受两侧平衡的、并与液面表面相切的表面张力的作用。在线性近似下，表面张力的大小与曲线的长度成正比，表面张力的大小与曲线长度的比值即为液体的表面张力系数。根据这一规律，我们用液体表面张力系数测定仪测定液体的表面张力。在实验中，将一个金属圆环固定在传感器上，该环浸没于液体中，当把圆环渐渐从液体中拉起时，金属圆环会受到液体表面膜的拉力作用。表面膜拉力的大小为

式中、分别为圆环外径和内径，为液体表面张力系数。在液体拉脱的瞬间，这个表面膜的拉力消失。因此，金属圆环拉脱瞬间前后传感器受到的拉力差为

（1)

并以数字式电压表输出显示为

(2)

式中为吊环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表读数值，为拉断时瞬间数字电压表读数，B为力敏传感器的灵敏度。由式(1)和式（2），我们可以得到液体的表面张力系数为

(3)

  因此，只要测出,B,和，就能得到液体的表面张力系数。

实验步骤

（1）  开机预热15min，并清洗玻璃器皿和吊环。

（2）  将砝码盘挂在力敏传感器的钩上，然后旋转仪器的调零旋钮对仪器调零。在砝码盘上一次加入0.5g、1.0g、2.0g、2.5g、3.0g和3.5g的砝码，从电压表读出相应的电压输出值，将相应的数据填入表1中。用最小二乘法做直线拟合，求出传感器的灵敏度B。

（3）  测定吊环的内外直径，将外径和内径数据填入表2中。

（4）  取下砝码盘和砝码，将吊环挂在力敏传感器的钩上。玻璃器皿内放入被测液体并将其安放在升降台上（玻璃盛器底部可用双面胶与升降台面贴紧固定）。在测定液体表面张力系数的过程中，以逆时针转动升降台大螺帽时液体液面上升，当换下沿部分均浸入液体中时，改为顺时针转动该螺帽，这时液面往下降（或者说相对吊环往上提拉），观察环浸入液体中及从液体中拉起时的物理过程和现象。特别应注意吊环即将拉断液柱前一瞬间数字电压表的读数和拉断时间瞬间数字电压表读数，记下这两个数值，将相应的数据填入表2中。

四、实验数据记录

力敏传感器定标

水的表面张力系数测量

水的温度：_____℃

 

第二篇：液体表面张力系数的测定实验报告(教师示范版)

液体表面张力系数的测量实验报告

（教师示范版）