Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
Цель работы
Определить коэффициент поверхностного натяжения воды и глицерина
Теоретическая часть работы
Высота подъема смачивающей жидкости в капилляре определяется поверхностным натяжением σ, плотностью жидкости ρ и радиусом капилляра r: 
, где g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения, D – диаметр капилляра.
Из этого выражения следует, что для определения поверхностного натяжения смачивающей жидкости необходимо измерить высоту подъема жидкости известной плотности в капилляре известного диаметра. Подъем смачивающей жидкости можно пронаблюдать, опустив капилляр в жидкость (рис.1)
Чтобы измерить диаметр отверстия капилляра можно воспользоваться бумажным клином (рис. 2). Вдвинув клин в капилляр до упора, пометить границу соприкосновения. Диаметр клина на данном уровне можно принять за диаметр капилляра и измерить микрометром.
Оборудование
Капиллярная трубка, линейка, пробирки с водой и глицерином, линейка, линейка.
Ход работы
1. Измерьте диаметр капилляра с помощью клина и линейки.
2. Опустите конец капиллярной трубки в воду и измерьте высоту подъема воды.
3. Вычислите поверхностное натяжение воды по формуле: 
4. Повторите п.2,3 для глицерина.
Таблица Результаты измерений и вычислений
| Жидкость | Высота подъема h,м | Плотность жидкости ρ, кг/м3 | Диаметр капилляра D, м | Поверхностное натяжение | Абсолютная погрешность Δσ,Н/м | Относительная погрешность,ε,% | |
| табличное значение σ,Н/м | вычисленное значение σ, Н/м | ||||||
| Вода Глицерин |
Вычисления
1. Поверхностное натяжение жидкости: 
σводы=
σглицерина=
2. Решить задачу: иногда полагают, что вода из корневой системы растений поднимается вверх за счет капиллярного эффекта. Учитывая, что диаметр капилляров в стволе не меньше 0,1 мм, рассчитайте высоту капиллярного подъема и убедитесь, что это не обеспечит реального подъема воды даже в травах, не говоря уже о деревьях. В действительности влага поднимается за счет осмотического давления (внутреннее давление, необходимое для проникновения воды в древесину до достижения равновесия).
Вывод
Записать ответы на вопросы полными предложениями:
1. Почему молекулы поверхностного слоя обладают большей потенциальной энергией, чем молекулы внутри жидкости?
2. Что называется силой поверхностного натяжения?
3. Что такое коэффициент поверхностного натяжения?
4. σизмерен= ….. –это значит….
5. От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения жидкости?
6. Запишите определение явления смачивания.
7. Дайте определение капиллярных явлений.
8. Приведите примеры капиллярных явлений в природе.
9. Приведите примеры применения и учета капиллярных явлений человеком.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10