Лабораторная работа № 5 Тема: «Изучение капиллярных явлений, обусловленных поверхностным натяжением жидкости».

Цель работы: научиться измерять средний диаметр капилляров.
Оборудование: 1. Сосуд с подкрашенной водой.
2. Полоска фильтровальной бумаги (бумажная салфетка, туалетная бумага) размером 12см •1 см.
3. Полоска хлопчатобумажной ткани размером 12см •1см.
4. Линейка измерительная.

Краткая теория:
Капиллярность — явление подъема или опускания жидкости в капиллярах — узких трубках, каналах произвольной формы, пористых телах. Смачивающая жидкость втягивается внутрь капилляра. Капиллярные явления обусловлены двумя разнонаправленными силами: сила тяжести Fт заставляет жидкость опускаться вниз, а сила поверхностного натяжения F двигает воду вверх. Момент остановки подъема воды в капилляре наступает, когда сила тяжести Fт уравновесит силу поверхностного натяжения F. Этот момент определяет высоту подъема жидкости: h = , (1)
где ϭ – коэффициент поверхностного натяжения жидкости,
ρ – плотность жидкости,
g =9,8м/с2,
d - диаметр капилляра.

Следовательно, диаметр капилляра: d = (2)

Ход работы:
1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.
h1,
м
h2,
м
d1,
м
d2,
м
D1,
м
D2,
м
d1 ± D1, м
d2 ± D2, м

2. Налейте в емкость (тарелку, чашку) воду. Подкрасьте ее (зеленкой, заваркой, красками…).
3. Полосками фильтровальной бумаги и хлопчатобумажной ткани одновременно прикоснитесь к поверхности подкрашенной жидкости в стакане (тарелке), наблюдая поднятие воды в полосках

4. Как только прекратится подъём воды, полоски выньте и измерьте линейкой высоты h1 и h2 поднятия в них воды (h1 - для фильтровальной бумаги, h2 - для хлопчатобумажной ткани)

5. Сделайте фото полосок (фото отправить вместе с работой).

6. Абсолютные погрешности измерения H1 и H2 равны удвоенной цене деления линейки:
H1 = H2 = 2мм (не забудьте перевести в метры!)
7. Рассчитайте диаметр капилляров d1 и d2 по формуле (2) в краткой теории.
Для воды σ = 7,3 ∙ 10-2 Н/м, σ = 0,05 ∙ 10-2 Н/м (погрешность)
8. Рассчитайте абсолютные погрешности D1 и D2 при косвенном измерении диаметра капилляра:
D1= d1 (/σ + H1 / h1 )
D2 = d2 (/σ + H2 / h2 )
9. Окончательный результат измерения диаметра капилляра представьте в виде:
d1 ± D1=
d2 ± D2=
10. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы:
1. Что называется поверхностным натяжением жидкости?
2. Что показывает коэффициент поверхностного натяжения жидкости?
3. Что называется мениском?
4. Опишите применение капиллярных явлений в нашей жизни.
таблица прикреплена