拉托法物理本质?拉脱法物理本质是宏观上,液体具有缩小其表面积的趋势,液体表面就像一张拉紧的橡皮膜,拉脱法即是将膜拉破以测出膜破一瞬间的最大拉力近似表面张力。液体的表面有如弹簧的弹性薄膜,都有收缩的趋势,所以液滴总是趋于球形。那么,拉托法物理本质?一起来了解一下吧。
“液体表面张力系数测定仪”实验报告如下:
一、【实验目的】
(1) 掌握力敏传感器的原理和方法。
(2)了解液体表面的性质,测定液体表面张力系数。
二、【实验原理】
液体具有尽量缩小其表面的趋势,好像液体表面是一张拉紧了的橡皮膜一样。这种沿着表面的、收缩液面的力称之为表面张力。
测量表面张力系数的常用方法:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等,此试验中采用了拉脱法。
假如在液体中浸入一块薄钢片,则钢片表面附近的液面将高于其它处,如图1所示。
由于液面收缩而产生的沿切线方向的力Ft称之为表面张力,角φ称之为接触角。
当缓缓拉出钢片时,接触角φ逐渐的减小而趋于零,因此Ft方向垂直向下。在钢片脱离液体前诸仔姿哗力平衡的条件为F=mg+Ft (1)。
其中F是将薄钢片拉出液面的时所施加的外力,mg为薄钢片和它所沾附的液体的总重量。
表面册顷张力Ft与接触面的周长2(l+d)成正比,故有Ft=2σ(l+d),式中比例系数σ称之为表面张力系数,数值上等于作用在液体表面单位长度上的力。
将Ft代入式(1)中得δ=F-mg/2(1+d ) (2)。
当用环形丝代替薄钢片做此实验时,设环的内外直径为D1、D2,当它从液面拉脱瞬间传感器受到的拉力差f=F–mg=π(D1+D2)σ,此时 δ=F/π(D^1+D^2 ) (3)。
拉脱法物理本渗卜质:
拉脱法就是通过测量破稿缓坏这个引力时的力来计算张力丛敬穗系数,就像测量弹簧的最大曲张力一样.
张力系数受温度、液体纯度等的影响,一般说来实验的结果都会比真实值大.
凡作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力。它产生的原因是 液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间祥乱的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在谨档档水面上行走自如
影响因素
无机液体的表面张力比有机液体的表面张力大的多;
水的表面张力0.0728N/m(20℃);
有机液体的表面张力都小于水;蠢指
含氮、氧等元素的有机液体的表面张力较大;
含F、Si的液体表面张力最小;
分子量大表面张力大;
水溶液:如果含有无机盐,表面张力比水大;含有有机物, 表面张力比水小。
外因:温度升高表面张力减小;
压力和表面张力没有关系
液体的表面张力是表征液体性质的一个重要参数.测量液体的表面张力系数有多种方法,拉脱法是测量液体表面张力系数常用的方法之一.该方法的特点是,用秤量仪器直接测量液体的表面张力,测量方法直观,概念清楚.用拉脱法测量液体表面张力,对测量力的仪器要求较高,由于用拉脱法测量液体表面的张力约在1×10-3~1×10-2 N之间,因此需要有一种量程范围较小,灵敏度高,且稳定性好的测量力的仪器.新发展的硅压阻式力敏传感器张力测定仪正好能满足测量液体表面张力的需要,它比传统的焦利秤、扭秤等灵敏度高,稳定性好,且可数字信号显示,利于计算机实时测量,为了能对各类液体的表面张力系数的不同有深刻的理解,在对水进行测量以后,再对不同浓度的酒精溶液进行测量,这样可以明显观察到表面张力系数随液体浓度的变化而变化的现象,从而对这个概念加深理解。
大学物理实验教材对拉脱法测表面张力原理是这样叙述的:当金属框拉起液膜时,接触角逐渐减小,当接触角为0时,f垂直向下,此时金乎滑属丝所受拉力即为岁销腊表斗祥面张力。
[实验目的]
1.用拉脱法测量正禅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.
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,在压力携拿作用下,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] 图14-1为实验装置图,其中,液体表面张力测定仪包括硅扩散电阻非平衡电桥的电源和测量电桥失去平衡时输出电压大小的数字电压表.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,实验证明,当环的直径在3cm附近而液体和金属环接触的接触角近似为零时.运用公式(1)测量各种液体的表面张力系数的结果较为正确.图14-1 液体表面张力测定装置
[实验内容]
一、必做部分
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:打开仪器地电源开关,将仪器预热.
(1)在传感器梁端头小钩中,挂上砝码盘,调节电子辩清搭组合仪上的补偿电压旋钮,使数字电压表显示为零.
(2)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 (关于游标卡尺的使用方法请阅实验1)
(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,并与标准值进行比较.
二、选做部分
测出其他待测液体,如酒精、乙醚、丙酮等在不同浓泄劲时的表面张力系数
=.= 我也是川大的,其实到那实验室,有准备好的资料给你抄的
以上就是拉托法物理本质的全部内容,1: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。