PHƯƠNG PHÁP DÙNG LỰC KẾ XÁC ĐỊNH LỰC CĂNG BỀ MẶT

     
- Chọn bài xích -Bài 34 : hóa học rắn kết tinh. Chất rắn vô định hìnhBài 35 : biến dị cơ của đồ dùng rắnBài 36 : Sự nở do nhiệt của đồ gia dụng rắnBài 37 : các hiện tượng bề mặt của hóa học lỏngBài 38 : Sự chuyển thể của những chấtBài 39 : Độ độ ẩm của không khíBài 40 : thực hành thực tế : xác minh hệ số căng mặt phẳng của hóa học lỏng

Xem toàn thể tài liệu Lớp 10: tại đây

Giải bài bác Tập thiết bị Lí 10 – bài xích 40 : thực hành : xác minh hệ số căng mặt phẳng của chất lỏng góp HS giải bài bác tập, nâng cấp khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng tương tự định lượng trong việc hình thành những khái niệm và định cách thức vật lí:

I – MỤC ĐÍCH

– khảo sát điều tra hiện tượng căng mặt phẳng của chất lỏng.

Bạn đang xem: Phương pháp dùng lực kế xác định lực căng bề mặt

– xác định hệ số căng mặt phẳng của nước.

II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

1. Lực kế 0,1N có độ chia nhỏ tuổi nhất 0,001N.

2. Vòng kim loại (nhôm) bao gồm dây treo.

3. Hai ly nhựa A, B đựng nước, nối thông nhau bằng một ống cao su đặc Silicon (Hình 40.1 SGK).

4. Thước kẹp bao gồm độ chia nhỏ nhất 0,1mm, hoặc 0,05; 0,02 mm, số lượng giới hạn đo 150mm (Hình 40.3 SGK).

5. Giá treo có tổ chức cơ cấu nâng hạ cốc đựng hóa học lỏng.

III – CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Mặt nhoáng của hóa học lỏng luôn luôn có những lực căng, theo phương tiếp đường với mặt thoáng. Mọi lực căng này khiến cho mặt nháng của hóa học lỏng có xu thế co lại đến diện tích nhỏ tuổi nhất. Chúng được call là đầy đủ lực căng mặt phẳng (hay còn được gọi là lực căng mặt ngoài) của hóa học lỏng.

Có nhiều phương pháp đo lực căng bề mặt. Trong bài bác này ta cần sử dụng một lực kế nhạy bén (loại 0,1N), treo một chiếc vòng bằng nhôm gồm tính bám ướt trả toàn đối với chất lỏng yêu cầu đo (Hình 40.2SGK).

Nhúng đáy vòng va vào mặt hóa học lỏng, rồi kéo lên mặt thoáng. Khi đáy vòng vừa được nâng lên trên mặt thoáng, nó không bị bứt ngay ra khỏi chất lỏng: một màng hóa học lỏng xuất hiện, bám quanh chu vi kế bên và chu vi trong của vòng, có định hướng kéo vòng vào hóa học lỏng. Lực Fc vì chưng màng chất lỏng công dụng vào vòng đúng bằng tổng lực căng bề mặt của chất lỏng chức năng lên chu vi quanh đó và chu vi trong của vòng.

Do vòng bị hóa học lỏng dính ướt hoàn toàn, nên khi kéo vòng lên khỏi khía cạnh thoáng và bao gồm một màng hóa học lỏng căng giữa lòng vòng với mặt thoáng, thì trương lực Fc gồm cùng phương chiều với trọng lực P của vòng. Giá trị lực F đo được bên trên lực kế bởi tổng của hai lực này:

F = Fc + P

Đo phường và F ta khẳng định được lực căng mặt phẳng Fc chức năng lên vòng.

Gọi L1 là chu vi ngoài và L2 là chu vi vào của chiếc vòng, ta tính được hệ số căng bề mặt σ của chất lỏng ở nhiệt độ nghiên cứu và phân tích theo công thức:

*

ở đây D cùng d là đường kính ngoài và đường kính trong của vòng

IV – GIỚI THIỆU DỤNG CỤ ĐO

1. Mẫu vòng nhôm cần sử dụng trong thể nghiệm này là một số loại vật rắn gồm tính dính ướt trả toàn so với chất lỏng cần nghiên cứu (nước). Trước khi đo cần lau sạch những chất bẩn dính vào mặt vòng, nhằm có tác dụng đo chủ yếu xác.

2. Thước kẹp sử dụng đo chu vi quanh đó và chu vi trong của chiếc vòng.

Xem thêm: Dế Mèn Phiêu Lưu Ký Lớp 6 Bài Dế Mèn Phiêu Lưu Ký, Ngữ Văn 6 Sách Kết Nối Tri Thức Bài 1

Thước kẹp: tất cả thước chủ yếu và du xích.


– Đọc phần chủ yếu (trên thước chính);

– Đọc phần lẽ: vun trùng x độ chia nhỏ tuổi nhất(trên du xích);

– Kết quả: phần chủ yếu + phần lẻ.

V – TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM

BÁO CÁO THỰC HÀNH

Họ và tên:……………………………………………Lớp:…………….; Ngày:………………………

Tên bài bác thực hành:

1. Trả lời câu hỏi

a) Nêu lấy một ví dụ về hiện tượng lạ dính ướt và hiện tượng lạ không dính ướt của hóa học lỏng ?

Trả lời:

– hiện tượng lạ dính ướt: vì thủy tinh bị nước bám ướt, đề xuất giọt nước bé dại trên mặt bạn dạng thủy tinh lan rộng ra thành một hình gồm dạng bất kì.

– hiện tượng lạ không bám ướt: thủy tinh không biến thành thủy ngân dính ướt, yêu cầu giọt thủy ngân nhỏ dại trên mặt phiên bản thủy tinh vo tròn lại cùng bị dẹt xuống do công dụng của trọng lực.

b) Lực căng bề mặt là gì ? Nêu cách thức dùng lực kế xác minh lực căng bề mặt và khẳng định hệ số căng bề mặt ? Viết bí quyết thực nghiệm khẳng định hệ sốcăng mặt phẳng theo phương pháp này ?

Trả lời:

– trương lực bề mặt: là lực chức năng lên một quãng đường nhỏ dại bất kì trên mặt phẳng chất lỏng luôn có phương vuông góc với phần đường này và tiếp tuyến đường với bề mặt chất lỏng, có chiều làm sút diện tích bề mặt chất lỏng và bao gồm độ phệ f tỉ lệ thuận cùng với độ lâu năm l của đoạn đường đó: f = σl.

σ là hệ số căng mặt phẳng (suất căng bề mặt), đơn vị chức năng N/m.

Giá trị của σ phụ thuộc vào vào ánh nắng mặt trời và thực chất của chất lỏng: σ sút khi ánh sáng tăng.

– phương pháp xác định:

Nhúng đáy vòng chạm vào mặt chất lỏng, rồi kéo lên mặt thoáng. Khi lòng vòng vừa được nâng lên cùng bề mặt thoáng, nó không xẩy ra bứt ngay thoát ra khỏi chất lỏng: một màng chất lỏng xuất hiện, bám quanh chu vi ko kể và chu vi vào của vòng, có định hướng kéo vòng vào hóa học lỏng. Lực Fc vì chưng màng hóa học lỏng công dụng vào vòng đúng bằng tổng lực căng bề mặt của chất lỏng tác dụng lên chu vi quanh đó và chu vi vào của vòng.

Do vòng bị hóa học lỏng dính ướt trả toàn, nên lúc kéo vòng lên khỏi mặt thoáng và tất cả một màng chất lỏng căng giữa lòng vòng cùng mặt thoáng, thì lực căng Fc gồm cùng phương chiều với trọng tải P của vòng. Quý hiếm lực F đo được trên lực kế bằng tổng của hai lực này:

F = Fc + P

Đo p. Và F ta xác định được lực căng mặt phẳng Fc công dụng lên vòng.

– cách làm thực nghiệm xác định hệ số căng bề mặt:

*

2. Kết quả

* Bảng 40.1

Độ chia bé dại nhất của lực kế: 0,001N
Lần đo P (N) F(N) Fc = F – p. (N) ΔFc(N)
1 0,047 0,061 0,014 0,001
2 0,046 0,061 0,015 0
3 0,046 0,062 0,016 0,001
4 0,047 0,062 0,015 0
5 0,046 0,060 0,014 0,001
Giá trị mức độ vừa phải 0,0464 0,0612 0,015 0,0006

* Bảng 40.2

Độ chia nhỏ dại nhất của thước kẹp: 0,05mm
Lần đo D (mm) ΔD(mm) d (mm) Δd(mm)
1 51,5 0,16 50,03 0,004
2 51,6 0,06 50,02 0,006
3 51,78 0,12 50,03 0,004
4 51,7 0,04 50,02 0,006
5 51,7 0,04 50,03 0,004
Giá trị vừa phải 51,66 0,08 50,03 0,005

a) Các kết quả tính được được ghi như trong bảng 40.1 và 40.2

b) quý hiếm trung bình của hệ số căng mặt phẳng của nước:

*

c) Tính không nên số tỉ đối của phép đo:


*

Trong đó:

*
(ΔF’ là không đúng số nguyên tắc của lực kế, lấy bởi một nữa độ chia nhỏ nhất của lực kế → ΔF’ = 0,001/2 = 0,0005)

*
(ΔD’ với Δd’ là sai số quy định của thước kẹp, lấy bởi một nữa độ chia nhỏ tuổi nhất của thước kẹp → ΔD’ = Δd’ = 0,05/2 = 0,025 mm)

→ ΔFc = 0,0006 + 2. 0,0005 = 0,0016

*

Và ΔD = 0,08 + 0,025 = 0,105 mm; Δd = 0,005 + 0,025 = 0,03 mm

*

Như vậy trong trường hợp này ta cần lấy π = 3,1412 làm cho

*
khi ấy ta có thể bỏ qua
*

*

d) Tính sai số hoàn hảo nhất của phép đo:

*

e) Viết kết quả xác định thông số căng mặt phẳng của nước:


*

Câu hỏi

Bài 1 (trang 222 SGK trang bị Lý 10). Rất có thể dùng lực kế nhạy để đo lực căng bề mặt và hệ số căng mặt phẳng của chất lỏng không bám ướt theo phương thức nêu trong bài bác được không?

Trả lời:

Ta rất có thể sử dụng lực kế nhạy nhằm đo lực căng bề mặt và hệ số căng mặt phẳng của hóa học lỏng không bám ướt theo phương thức nêu trong bài.

Bài 2 (trang 222 SGK đồ Lý 10). Trong bài bác thí nghiệm này, nguyên nhân khi mức nước vào bình A hạ thấp dần thì cực hiếm chỉ trên lực kế lại tăng dần?

Trả lời:

Khi nước trong bình A hạ thấp dần thì lực đẩy Ac-xi-met Fa sẽ bớt dần, bởi vậy nó đã dần nhỏ tuổi hơn trọng tải P của vòng nhôm, p. > Fa ⇒ vòng nhôm đi lùi dần đến lúc dây duy trì vòng đạt mang đến giới hạn lũ hồi. Phương diện khác, vì chưng vòng nhôm không dính ướt phải lực căng mặt phẳng của nước níu giữ bề mặt vòng nhôm khiến nó bị kéo xuống, cho đến lúc giá trị lực căng mặt phẳng của nước đạt cực đại, lực liên hệ giữa các phân tử nước không thể đủ mức độ hút yêu cầu chúng bị ” đứt” “buông tha” mang lại vòng nhôm.


Bài 3 (trang 222 SGK trang bị Lý 10). So sánh giá trị của thông số căng bề mặt xác định được trong thử nghiệm này với mức giá trị hệ số căng mặt phẳng σ của nước cất ở 20oC ghi vào Bảng 37.1, sách giáo khoa? nếu có xô lệch thì nguyên hiền đức đâu?

Trả lời:

Hệ số căng mặt phẳng trong thử nghiệm thường nhỏ hơn giá trị thực tiễn trong SGK (σ = 0,073N/m) vị trong SGK có tác dụng thí nghiệm ở môi trường lí tưởng nước cất, còn vào phòng xem sét độ trong sáng của nước và của vòng nhôm ko lí tưởng, gồm sai số trong quá trình đo. Bên cạnh đó σ còn phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường.

Bài 4 (trang 222 SGK thứ Lý 10). Không đúng số của phép đo thông số căng bề mặt σ trong bài thực hành hầu hết gây ra do lý do nào?

Trả lời:

Sai số hệ thống: không đúng số chính sách đo.

Xem thêm: Kể Chuyện: Chiếc Đồng Hồ Trang 9 Sgk Tiếng Việt 5 Tập 2, Kể Chuyện Chiếc Đồng Hồ

Sai số ngẫu nhiên:

+ không đúng số trong quy trình đo: không làm đúng thí nghiệm, khả năng thực hành kém, điều kiện thực hành chạm mặt trở ngại: gió, sức cản không khí,…

+ sai số trong quy trình tính toán: lấy tròn số khi tính, tính sai,…

+ không nên số do nhiệt độ môi trường có thể biến rượu cồn nhẹ trong năm làm thực nghiệm.