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液体表面张力实验报告

2013-06-27 3页 doc 53KB 150阅读

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液体表面张力实验报告液体表面张力系数的测定实验报告 [实验目的] 1.用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数 2.学习力敏传感器的定标方法 [实验原理] 测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时需要的力,求得该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法.若金属片为环状吊片时,考虑一级近似,可以认为脱离力为表面张力系数乘上脱离表面的周长,即 F=α·π(D1十D2 ) (1) 式中,F为脱离力,D1,D2分别为圆环的外径和内径,α为液体的表面张力系数. 4 硅...
液体表面张力实验报告
液体表面张力系数的测定实验报告 [实验目的] 1.用拉脱法测量室温下液体的表面张力系数 2.学习力敏传感器的定标方法 [实验原理] 测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时需要的力,求得该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法.若金属片为环状吊片时,考虑一级近似,可以认为脱离力为表面张力系数乘上脱离表面的周长,即 F=α·π(D1十D2 ) (1) 式中,F为脱离力,D1,D2分别为圆环的外径和内径,α为液体的表面张力系数. 4 硅压阻式力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成,其中芯片由四个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥,当外界压力作用于金属梁时,在压力作用下,电桥失去平衡,此时将有电压信号输出,输出电压大小与所加外力成正此,即 △U=KF (2) 式中,F为外力的大小,K为硅压阻式力敏传感器的灵敏度,△U为传感器输出电压的大小。 [实验装置] FD-NST-B液体表面张力系数测试仪。其他装置包括铁架台,微调升降台,装有力敏传感器的固定杆,盛液体的玻璃皿和圆环形吊片。 [实验] 1、 力敏传感器的定标 每个力敏传感器的灵敏度都有所不同,在实验前,应先将其定标,步骤如下:打开仪器的电源开关,将仪器预热。(2)在传感器梁端头小钩中,挂上砝码盘,调节电子组合仪上的补偿电压旋钮,使数字电压表显示为零。(3)在砝码盘上分别如0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g等质量的砝码,记录相应这些砝码力F作用下,数字电压表的读数值U.(4)用最小二乘法作直线拟合,求出传感器灵敏度K. 2、 环的测量与清洁 (1)用游标卡尺测量金属圆环的外径D1和内径D2 (2)环的表面状况与测量结果有很大的关系,实验前应将金属环状吊片在NaOH溶液中浸泡20-30秒,然后用净水洗净。 3、 液体的表面张力系数 (1)将金属环状吊片挂在传感器的小钩上,调节升降台,将液体升至靠近环片的下沿,观察环状吊片下沿与待测液面是否平行,如果不平行,将金属环状片取下后,调节吊片上的细丝,使吊片与待测液面平行。 (2)调节容器下的升降台,使其渐渐上升,将环片的下沿部分全部浸没于待测液体,然后反向调节升降台,使液面逐渐下降,这时,金属环片和液面间形成一环形液膜,继续下降液面,测出环形液膜即将拉断前一瞬间数字电压表读数值U1和液膜拉断后一瞬间数字电压表读数值U2。 △U=U1-U2 (3)将实验数据代人公式(2)和(1),求出液体的表面张力系数,并与值进行比较。 三、实验数据和记录 1、力传感器定标(g=9.794m/s2) 砝码个数(个) 0 1 2 3 4 5 电压(+)(mV) 10.8 26.1 41.8 57.2 72.7 87.9 电压(—)(mV) 9.9 25.5 41.2 56.6 71.1 87.5 电压平均(mV) 10.35 25.8 41.5 56.9 72.4 87.7 2、水的表面张力系数的测量 水的温度:θ=24摄氏度. 金属环外径D1=3.50cm, 内径D2=3.31 cm, 测定次数 1 2 3 4 5 U1(mV) 57.8 58.0 57.9 57.9 57.4 U2(mV) 9.8 9.7 9.7 9.7 9.6 四、数据处理 利用最小二乘法软件画出下图: 经最小二乘法拟合得B=U/F=3.16 mV/N,拟合的线性相关系数r=__________ 平均值: =_______N/m 附:水的表面张力系数的标准值: A/N.m--1           水的温度t/C 0.074 22              10 0.073 22              15 0.072 75              20 0.071 97              25 0.071 18              30 _1367959488.unknown
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