Задачи › Поверхностное натяжение, давление Лапласа

Поверхностное натяжение по каплям

  1. Поверхностное натяжение по каплям

    ВсОШ 1992/2001, 10 кл.
    4/10

    Определите коэффициент поверхностного натяжения \(\sigma_{\text{х}}\) неизвестной жидкости.

    Оборудование: весы без разновесов, пипетка, два стакана, вода, неизвестная жидкость, материал для уравновешивания весов (песок или лист бумаги).

    Примечание. Коэффициент поверхностного натяжения воды при 18 \(^\circ\)С равен \(\sigma_{\text{в}} = 73{,}1\cdot 10^{-3}\) Н/м.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(\sigma_{\text{х}} = \sigma_{\text{в}}\dfrac{N_{\text{в}}}{N_{\text{х}}}\), где \(N_{\text{в}}\) и \(N_{\text{х}}\) — числа капель воды и неизвестной жидкости, уравновешивающих весы.

    Решение

    Рекомендации для организаторов. 1. Рычажные весы могут быть любыми, разновес не требуется!

    2. В качестве пипетки можно использовать обычную медицинскую. Подойдёт любое устройство, позволяющее капать достаточно медленно.

    3. В качестве неизвестной жидкости лучше всего использовать этиловый спирт. В принципе подойдёт любая жидкость с коэффициентом поверхностного натяжения, сильно отличающимся от воды. Однако необходимо предостеречь от использования масел, так как должна быть возможность чисто отмыть пипетку от этой жидкости. В крайнем случае можно использовать мыльную воду.

    Два сосуда взвешиваем на весах. Далее в один из них закапываем определённое количество капель (\(N_{\text{в}}\)) воды, а во второй — неизвестную жидкость до тех пор, пока весы не уравновесятся. Поскольку масса \(m\) капли пропорциональна коэффициенту поверхностного натяжения \(\sigma\) и обратно пропорциональна количеству капель в сосуде, мы можем записать \[\sigma_{\text{х}} = \sigma_{\text{в}}\dfrac{N_{\text{в}}}{N_{\text{х}}},\] где \(N_{\text{х}}\) — число капель неизвестной жидкости.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи