液体表面张力实验报告

液体表面张力实验报告(总3页)

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液体表面张力系数的测定

［实验目的］

1、了解液体表面张力性质以及表面张力系数的含义和影响因素。 2、理解拉脱法测量液体表面张力系数的基本原理，了解测量方法。 3、了解用液体界面张力仪定标测量微小力的思想和方法。 4、了解液体界面张力仪的调节使用方法和校准方法。 5、熟悉实验的具体内容。

6、拟定出合理的实验数据记录表格。 ［实验原理］

表面张力是液体表面的重要特性，它类似于固体内部的拉伸应力，这种应力存在于极薄的表面层内，是液体表面层内分子力作用的结果。作用于液面单位长度上的表面张力称为液体的表面张力系数，用来度量表面张力的大小。表面张力系数不仅与液体的种类有关，而且还与温度、纯度、表面上方的气体成分等有关。物质液体状态的许多性质都与液体的表面张力相关，如毛细现象、浸润现象等。因此，测量液体表面张力系数对于科学研究和实际应用都具有重要意义。测定液体表面张力系数的常用方法有：拉脱法，液滴测重法和毛细管升高法等。拉脱法是一种直接测定法，通过物体的弹性形变（拉伸或扭转）来度量力的大小，如扭力天平法、焦力称法等。

实验中采用拉脱法测量水与空气界面的表面张力系数。通过实验可以重点学习如下内容：（1）实验方法：测量液体表面张力系数的拉脱法。（2）测量方法：用液体界面张力仪定标测量微小力的方法。（3）数据处理方法：质量标准曲线的绘制方法。（4）仪器调整使用方法：液体界面张力仪的调整使用方法。 ［实验内容］

1、整液体界面张力仪水平和零点，达到待测状态。 2、准液体界面张力仪。

（1）金属环上放一块小纸片，仪器调零。包括两个方面的调节：第一，调节刻度盘蜗轮，使零刻度线与游标零线重合，即读数为零；第二，调节调零微调蜗轮，使吊杆臂上的指针与平面反射镜的红线重合。

（2）在小纸片上放质量的砝码，测量金属环单位长度的受力F，即调节刻度盘蜗轮使指针与红线重合时刻度盘的读数。

（3）计算理论值F0＝mg/π(d1+d2)。

（4）比较测量值F与理论值F0，如果二者相等，说明校准准确；若不相等，调节两个吊杆臂，保证两臂的长度等值缩短或伸长，使刻度盘上的读数F与理论值F0相等。重复测量几次，直至二者一致为止。

3、测量绘制质量标准曲线。

（1）仪器校准后，放置不同质量m的砝码，记录刻度盘的读数f。

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（2）以m为横坐标f为纵坐标绘制质量标准曲线。

4、测量室温下水的表面张力系数，与标准值比较，计算测量误差。

［实验仪器］

液体界面张力仪、标准砝码、环形测试件（金属环）、玻璃杯、温度计 [数据记录及数据处理] 1、测量金属环直径d 外径：d11.9670cm 内径：d21.8470cm 2、质量标准曲线 砝码质量／Kg M'/mNm1 B-1M/mNm90807060504030201000.00000.00020.00040.00060.00080.0010m/Kg

图1质量标准曲线 从图1中任选两点（，）（，） 求得曲线斜率K7415.58.36104

0.00090.0002M'Km8.36104m

3、测量M' 次数 1 2 3 4 5 平均 M'/mNm1 3

SM(69.369.5)2(69.669.5)2(69.469.5)2(69.769.5)2(69.769.5)20.08mNm1540.130.058mNm1

UM22MSMUM0.098mNm1

M'(69.50.1)mNm14

B0.098100%0.14% 69.5M'69.5fmgg9.88.1mN 4K8.3610f(f22g9.8)miM0.0981.14105mN 4MiK8.3610f(8.100000.00001)mN f8.167.59mNm1 2(d1d2)(1.96701.8470)10f221.14105()f9.5105mNm1 2f(d1d2)11.98104、t15.0C

由t15.0C得纯水的表面张力系数为'73.48mNm1 测量误差＝'67.5973.485.89mNm1

''5.89100%8% 73.48［思考题］

1、用液体界面张力仪测量微小力时，为什么要使吊杆臂上的指针与平面反射镜中红线始终保持重合

液体界面张力仪是通过测试件（如金属环）受力平衡来测量微小力的。根据吊杆臂上的指针与平面反射镜中红线是否重合，判断测试件受力是否达到平衡，二者重合表明受力平衡。因此，测量时必须保证吊杆臂上的指针与平面反射镜中红线始终保持重合，才满足测量条件，得到正确的测量结果。 2、实验中怎样操作才能在水膜拉破瞬间得到比较准确的测量数值

在测量水的表面张力整个操作过程中，右手要慢慢调蜗轮把手，增大刻度盘读数，同时左手调节样品座螺丝，使吊杆臂上的指针与红线始终保持重合，直到把水膜拉破位置，此时记下的读数才是比较准确的测量数值。

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