《滴重法測量表面張力系數(shù)的過程分析1200字》

滴重法測量表面張力系數(shù)的過程分析綜述滴重法測表面張力系數(shù)所用的儀器裝置簡單，只需較少液體便可完成實(shí)驗(yàn)，是一種相對方便的實(shí)驗(yàn)方法，且需小組合作實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)團(tuán)體合作精神。1.1測量原理及實(shí)驗(yàn)裝置如圖3.7所示，液體從管口緩緩滴落，由于液滴表面有張力，因此在液滴下落過程中，底部呈曲面，在液滴越來越大的過程中，液滴表面逐漸承受不住自身重力，從而從管口滴落。設(shè)管口的半徑為r，落下的液滴質(zhì)量為m，其表面張力系數(shù)為σ，重力加速度為g，則可以得到mg=2πrσ(3.18)圖3.7滴重法但在實(shí)驗(yàn)過程中我們可以明顯觀察到，滴落的液滴并不是完完整整的一整滴，如圖3.8所示，液滴落下時(shí)，液滴中下部分正常落下，而與管口相連的部分并未下落，而是作為下一滴液滴的底部繼續(xù)向下運(yùn)動，直至下一滴落下。即使采用毛細(xì)管也還是會有誤差產(chǎn)生，因此Harkins就引入了校正因子f，如表3.1所示。則式3.17變?yōu)棣?mg圖3.8液滴下落時(shí)放大其中f與液滴的大小V和管口的半徑r有關(guān)，根據(jù)f與rV13的關(guān)系，可以從表中查得相應(yīng)的修正系數(shù)。實(shí)驗(yàn)時(shí),為了得到足夠精確的r值，可以采用反復(fù)查表迭代的方法-。用滴重計(jì)測量蒸餾水的表面張力。首先用游標(biāo)卡尺量出滴重計(jì)管端的直徑，計(jì)算半徑r0;用r0作初值，求得r0V13;查閱表3.1得f1;然后將蒸餾水的表面張力σ和f1代入式(3.18),求得第一次迭代結(jié)果r表3.1Harkins校正因子表如圖3.9所示，滴重計(jì)中間帶有球狀凸起，與凸?fàn)钗锷舷聝啥讼噙B的玻璃管上刻有刻度，其尖端帶有小孔，使得液體流經(jīng)小孔后呈液滴狀落下。圖3.9滴重計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分兩部分，第一部分測量液滴體積，第二部分測量滴重計(jì)孔徑。(1)測量液滴體積。將滴重計(jì)用蒸餾水淋洗三次之后，將水吸入滴重計(jì)至刻度以上，讀出液面在每一滴液體落下后的刻度變化。重新將水吸至刻度以上，當(dāng)液面流經(jīng)A刻度時(shí)開始讀滴數(shù)，直至流經(jīng)B刻度，記錄下在此過程中滴落的液滴數(shù)，由于液滴滴落情況特殊，流經(jīng)A刻度的第一滴以及流經(jīng)B刻度的最后一滴都未必完整，因此當(dāng)液面流經(jīng)A刻度到第一滴落下，要記下所走過的刻度，當(dāng)液面經(jīng)過B刻度到最后一滴落下，也要記下所走過的刻度，用來準(zhǔn)確算出A、B兩刻度間的液滴數(shù)REF_Ref71576943\n\h[11]，此過程要重復(fù)測量3次，且各次測量得到的結(jié)果之間相差不能超過1。(2)用游標(biāo)卡尺測量滴重計(jì)孔徑。根據(jù)式3.19便可求得表面張力系數(shù)。1.2問題分析在使用滴重法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要注意液面下降刻度以及精確記錄滴落液滴數(shù)，一旦有視覺誤差，所測得實(shí)驗(yàn)結(jié)果就會有偏差，因此最好小組合作實(shí)驗(yàn)，最大程度規(guī)避失誤；其次，數(shù)清A、B兩刻度間的液滴數(shù)是本實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容，一定要足夠精確，否則會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成很大影響，因此，一定要記錄下從經(jīng)過A刻度到第一滴落下以及經(jīng)過B刻度到最后一滴落下這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)液面流經(jīng)的刻度，從而準(zhǔn)確計(jì)算出A、B間的液滴數(shù)。為了使測量更為精確，可以先測量一個(gè)空燒杯的質(zhì)量，然后，用滴重計(jì)向燒杯中滴盡可能多的液滴，在滴了一定量