Поверхностное натяжение по каплям
4/10Определите 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.
РешениеРекомендации 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.
Похожие задачи
- Толщина мыльной пленки «Бельчонок» 2014/15, 9 кл.
- Капиллярная трубка Ведомственная 2018/19, 10 кл.
- Капли со льдинки Санкт-Петербургская 2018/19, 7 кл.
- Форма дождевой капли «Бельчонок» 2024/25, 10 кл.
- Поверхностное натяжение капли ВсОШ 1992/2001, 10 кл.
- Размер капли IEPhO 2015/16, 8 кл.