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1、梧州学院学生实验报告专业:实验人:成绩:班别:学号:指导教师:实验时间:同组实验人:实验名称：液体表面张力系数测定测定 实验目的：1学习液体表面张力系数测定仪的使用方法;2 用拉脱法测定室温下液体的表面张力系数实验仪器：HLD LST II型液体表面张力系数测定仪仪器清单名称数量备注1、实验主机1台2、实验装置1台托盘、升降台大旋钮3、压力传感器1台4、砝码7个5、砝码盘1个6、圆形吊环1个7、玻璃器皿1个8说明书1份9、国标线1根10、合格证1张装置介绍 实验装置见下图。7蔽悴廉幽乐力鬪應解*1、硅压阻力敏传感器5、托盘1 0、传感器接口.6、2、吊环钩3、圆环形吊环4、盛液体的玻璃皿装被测
2、量液体升降台大旋钮，7、水平调节的螺丝8、水平仪9、固定支架11、传感器信号显示1 2、调零旋钮I 3、电源开关注意事项1.吊环应严格处理干净。可用 用酒精洗干净，并用热吹风烘干。2 必须使吊环保持竖直和干净，3 实验之前，仪器须开机预热NaOH溶液洗净油污或杂质后，用清洁水冲洗干净，并用热吹风烘干。片码以免测量结果引入较大误差。1 5分钟。4在旋转升降台时，尽量不要使液体产生波动。5 实验室不宜风力较大，以免吊环摆动致使零点波动，所测系数不准确。6若液体为纯净水，在使用过程中防止灰尘和油污以及其它杂质污染。特别注意手指不要接触被测液体。7.玻璃器皿放在平台上，调节平台时应小心、轻缓，防止打破
3、玻璃器皿。&调节升降台拉起水柱时动作必须轻缓，应注意液膜必须充分地被拉伸开，不能使其过早地破裂，实验过程中不要使平台摇动而导致测量失败或测量不准。9使用力敏传感器时用力不大于0.098N。过大的拉力传感器容易损坏。严禁手上施力.10.实验结束后须将吊环用清洁纸擦干并包好，放入干燥缸内。【实验原理】液体分子之间存在相互作用力，称为分子力。液体内部每一个分子周围都被同类的其他分子包围，它所受 到的周围分子的作用，合力为零。而液体的表面层(其厚度等于分子的作用半径，约10 8cm左右)内的分子所处的环境跟液体内部的分子缺少了一半和它吸引的分子。由于液体上的气相层的分子数很少，表面层内每一个分 子受到
4、向上引力比向下的引力小，合力不为零，出现一个指向液体内部的吸引力，所以液面具有收缩的趋势。 这种液体表面的张力作用，被称为表面张力。表面张力f是存在于液体表面上任何一条分界线两侧间的液体的相互作用拉力，其方向沿液体表面，且恒 与分界线垂直，大小与分界线的长度成正比，即：f L(1)式中 称为液体的表面张力系数，单位为 N ?M 1，在数值上等于单位长度上的表面张力。试验证明，表面张 力系数的大小与液体的温度、纯度、种类和它上方的气体成分有关。温度越高，液体中所含杂质越多，则表面 张力系数越小。将内径为D1 ,外径为D2的金属环悬挂在测力计上，然后把它浸入盛水的玻璃器皿中。当缓慢地向上提起金属环
5、时，金属环就会拉起一个与液体相连的水柱。由于表面张力的作用，测力计的拉力逐渐达到最大值F(超过此值，水柱即破裂)，贝U F应当是金属环重力 G与水柱拉引金属环的表面张力f之和，即：F=G+f (2)由于水柱有两个液面，且两液面的直径与金属环的内外径相同，则有f= (D1+D2)(3)贝廿表面张力系数为f(4)(D1 D2)表面张力系数的值一般很小，测量微小力必须用特殊的仪器。本实验用FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪进行测量。FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪用到的测力计是硅压阻力敏传感器，该传感器灵敏度高， 线性和稳定性好，以数字式电压表输出显示。若力敏传感器拉力为 F时，数字式
6、电压表的示数为U，则有F U(5)B式中B表示力敏传感器的灵敏度，单位V/N。吊环拉断液柱的前一瞬间，吊环受到的拉力为F1 =G+f ;拉断时瞬间，吊环受到的拉力为F2=G。若吊环拉断液柱的前一瞬间数字电压表的读数值为U1，拉断时瞬间数字电压表的读数值为U2 ,则有：F1G f:U1F2 GBBU1 U2B故表面张力系数为fU1 U2(D1 D2)(D1D2)BF1 F2【实验内容与步骤】1 .开机预热1 5分钟；2. 清洗玻璃器皿和吊环；3. 调节支架的底脚螺丝，使玻璃器皿保持水平；4. 测定力敏传感器的灵敏度(公式F U B ) 预热15分钟后，在力敏传感器上挂上吊盘，并对电压表调零； 将
7、7个质量均为0.5g的片码依次放入吊盘中(注：用镊子将片码放入吊盘中。吊盘晃动将带来电压表的数字跳动），分别记下电压表的读数 U 0U7 ；再依次从吊盘中取走片码，记下读数U7Uo。将数据填入表1中。5、测定水的表面张力系数 将盛水的玻璃器皿放在平台上，并将洁净的吊环挂在力敏传感器的小钩上，并对电压表清零； 逆时针旋转升降台大螺帽使玻璃器皿中液面上升，当环下沿部分均浸入液体中时，改为顺时针转动该螺帽，这时液面往下降（或者说吊环相对往上升）。观察环浸入液体中及从液体中拉起时的物理现象。记录吊环拉断液 柱的前一瞬间数字电压表的读数值Ui，拉断时瞬间数字电压表的读数值U2。重复测量5次。数据记录及处理表1力敏传感器灵敏度 B的测定次数i砝码质量mi g增重时读数Ui（mV）减重时读数Ui mV平均值Ui（mV）1234567用逐差法求一U丄U77 84 i 0U mg表2水的表面张力系数的测定（吊环内径D1 =cm ,外径D2 =cm）（水温=C ）测量次数U1 (mV )U2 (mV ) U ( mV )f 10 3n10 3 N/m12345误差分析查资料，实验结果与准确值比较，计算百分误差。分析误差原因，总结实验。
