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拉脱法测定液体的表面张力系数

拉脱法测定液体的表面张力系数. 液体表面就好象是一张蹦紧的弹性薄膜,液体 表面的表面张力。可以用它来说明泡沫的形成， 浸润和毛细现象等。表面张力垂直于液体表面任 何一条线段并沿着液体表面，作用于单位长度上 的张力称为表面张力系数，用 α 表示。. 其中 F 为作用于线段 L 上的张力。. 实验原理. 用测量一个已知周长的金属片从待测液体表 面脱离时所需要的力，来求得该液体的表面张力 系数的方法称为拉脱法。 实验中我们用的是环状金属吊片. L= π （ D 1 + D 2 ） F=απ （ D 1 + D 2 ） 吊片脱离液体表面瞬间前后的力的平衡方

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拉脱法测定液体的表面张力系数

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  1. 拉脱法测定液体的表面张力系数

  2. 液体表面就好象是一张蹦紧的弹性薄膜,液体 表面的表面张力。可以用它来说明泡沫的形成， 浸润和毛细现象等。表面张力垂直于液体表面任 何一条线段并沿着液体表面，作用于单位长度上 的张力称为表面张力系数，用α表示。 其中F为作用于线段L上的张力。

  3. 实验原理 用测量一个已知周长的金属片从待测液体表 面脱离时所需要的力，来求得该液体的表面张力 系数的方法称为拉脱法。 实验中我们用的是环状金属吊片. L=π（D1+D2）F=απ（D1+D2） 吊片脱离液体表面瞬间前后的力的平衡方 程为 T1=W1+F+mg T2=W2+mg

  4. T1 T2 拉脱前 拉脱后 环状金属吊片 F mg (mg)’ 液膜 W1 W2

  5. T1、T2为向上的作用力，W1、W2为环状金属吊片 所受重力和浮力之差，因为环状金属吊片在脱离 液体表面前就已经离开了液体表面，W1≈W2。 mg、（mg)’为液膜所受的重力， mg≈（mg)’, T1、T2之差就是表面张力F。 表面张力系数α的值和液体的种类、纯度、温度以及液体上方的气体成分有关。实验证明，液体的温度越高，α的值越小，液体所含杂质越多，α的值也越小，对于上述条件都不变的液体，α值是一个常数。

  6. 实验装置 采用硅压阻式力敏传感器来测量液体和环状金属吊片之间的表面张力，在外力作用下，输出的电压和外力成正比。 ΔU=KF 式中F为外力，K为硅压阻式力敏传感 器的灵敏度，单位是V / N，ΔU为传 感器输出的电压值。

  7. 实验装置的结构见下图 1.调节螺丝. 2.升降螺丝. 3.玻璃器皿. 4.吊环. 5.力敏传感器 6.支架. 7.固定螺丝. 8.航空插头. 9 . 底座. 10.数字电压表. 11.调零旋纽

  8. 数字电压表 调零旋钮 环状金属吊片

  9. 干湿温度计 干温度计 实验中还必须测量 实验室当时的温度。因 此，实验室备有干湿温 度计，干湿温度计除了 可以用来测量室温以 外，还可以测量实验室 的相对湿度。

  10. 实验内容 1.力敏传感器的定标 ●仪器预热 ●挂上砝码盘，依次加上0.500g、1.000g···3.500g等质量的砝码，记录U ●作U～F 图，用图解法求出传感器的灵敏度K

  11. 2. 环状金属吊片的内外直径的测量和清洁 ●测量金属圆环的内外直径D1、D2（6～10次取平均) ●清洗环状金属吊片和器皿 3.测定液体的表面张力系数α ●吊片的下沿和液面平行 ●多次测量(5次,每次测量的U1、U2不相同) 每次测量后,调节调零旋纽,使每次测量的U1、U2不相同

  12. 数据处理 ●用图解法求出力敏传感器的灵敏度K ●求出内外半径的平均值 ●根据5次测量的 计算α1、α2、α3、α4、α5 ●误差处理：计算表面张力系数的平均值和平均值的标准偏差 ●写出最后结果

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