2022年实验报告-液体表面张力系数的测定.docx

精品学习资源试验 3-3液体外表张力系数的测定一、试验目的：测量室温下水的外表张力系数；二、试验原理：液体外表张力的存在， 液体外表具有收缩的趋势，在液体外表上作一条曲线，就曲线受两侧平稳的、 并与液体外表相切的外表张力的作用；在线性近似下， 外表张力的大小与曲线的长度成正比， 外表张力的大小与曲线长度的比值即为液体的外表张力系数；依据这一规律， 可以用液体外表张力系数测定液体的外表张力；在试验中用一个金属圆环固定在传感器中，该环浸没于液体中，把圆环渐渐拉起， 金属圆环会受到液体外表膜的拉力作用；外表膜拉力的大小为f= l= 2 r1+ 2 r2 = D 1+ D2 在页面拉脱的瞬时，膜的拉力小时；拉力差为f= D1 +D 2 1并以数字式电压表输出显示为f=U 1 -U 2/B2 由 1、 2，我们可以得到水的外表张力系数为=U 1-U 2/B D 1+ D2因此，只要测量出 U1-U 2 ， B,D 1 和 D 2，就能得到液体的外表张力系数三、试验器材：液体外表张力系数测定仪、垂直调解台、 硅压阻力敏传感器、 铝合金吊环、 吊盘、砝码、玻璃皿、镊子和游标卡尺；欢迎下载精品学习资源四、试验步骤：物体质量 m/g输出电压 U/mV（2）测量金属圆环的外径D1 和内径 D2；（3）记录吊环即将拉断液柱前一瞬时数字电压表的读数值U1 和拉断时瞬时数字电压表的读数 U 2；并用温度计测出水的温度；利用所测数据运算出表 3-3-2 ；水的温度：4 求出在此温度下的水的外表张力系数，查询资料获得水的外表张力系数的标准值，与试验值测得值相比较，对测量结果进行误差分析；五、数据记录将所得试验数据填入 表 3-3-1 力敏传感器定标 和表 3-3-2 水的外表张力系数测量中；表 3-3-1 力敏传感器的定标物体质量 m/g输出电压 U/mV1力敏传感器的定标表3-3-1表 3-2-2水的外表张力系数测量测量次数1D 1/mmD2/mmU 1/mVU 2/mV U/mVf/10 -3N/10 -3N/m 23456欢迎下载精品学习资源表 3-3-2 水的外表张力系数测量测量次数D 1/mmD 2/mmU 1 /mVU 2 /mV U/mV12345623六、数据处理依据以上数据，对物体质量和输出电压做线性回来分析，并以物体质量m/g 作为 x 数轴，以输出电压 U/mV 作为 y 数轴，建立做坐标系，如下表所示：由回来方程可以得出传感器灵敏度B=3.0481N/B ；欢迎下载精品学习资源连续运算出表 3-3-2 水的外表张力系数测量中其他数据，有水温：即水的外表张力系数为：1234566×10-3N/m表 3-3-2 水的外表张力系数测量测量次数D 1/mmD2/mmU 1 /mVU 2 /mV U/mVf/10 -3N/10 -3N/m 115.1972.67214.8670.76314.8371.91415.4274.32514.7671.1262615.0672.30七、试验分析与结论该试验在 22.3的水温下进行， 采纳了拉脱发测定液体外表张力系数，由于试验所用水为自来水， 里面参夹较多外表活性物质，致使水的外表张力系数变小，与资料数据有所出入； 故排除试验操作的肯定误差，在相对误差答应的范畴内，本试验测定的外表张力系数为： ×10-3N/m八、误差分析本试验中采纳硅压阻力敏传感器张力测定仪来测量室温下纯水的外表张力系数，测得22.3 下纯水的外表张力系数为× 10-3N/m ，与理论值相比，存在肯定的误差；1、误差来源1 所测液体不纯，引入系统误差；2 升降台转动时液面存在波动；3 内外径测量存在误差；2、误差的削减欢迎下载精品学习资源1 保持盛水玻璃器皿的清洁，尽量使用蒸馏水进行试验；2 旋转大螺帽是使液面下降时，可以缓慢旋转，防止水的晃动；3 测量吊环内外径时，可以挑选不同径向，多次测量，取平均值；九、摸索题1、测量前为什么要对整机进行预热？答：试验所用的整机是使用精密电子元件制作而成的，材料包括电磁传感器，A/D 转换电路，精密电阻和电容， 在机器的元件通电工作时元件的温度系数会随着时间的延长而产生温度变化，温度的变化所产生的技术参数变化的误差越小越好； 整机在通电工作一段时间后， 它的各项参数就基本可以稳固了， 这时进行电子测量是最精确的； 所以， 为了得到更精确的测量值，测量前要对整机进行预热；2、假如金属圆环不清洁、水不够纯洁，将会给测量带来什么影响？所测值将会偏大仍是偏小，为什么？答：假如金属圆环不清洁、水不够纯洁，将会带来以下影响：1可能有杂质漂浮在页面上，当放入金属环时，这些杂质简单吸附在金属环宇液面的交界处，会转变水面张力的大小，使张力系数产生误差；2即使没有吸附在金属环上，只要漂浮在液面上，也会对试验造成肯定的影响.3由于外表张力与水的纯洁度有关，一般而言，水越纯洁，就越接近其真实的外表张力； 假设有油污和杂质符在吊环上面，而油污和杂质对生成的薄膜都造成肯定影响，试验中拉断液柱的高度也会转变，从而影响试验结果；以上影响会使测量的液体外表张力系数值偏低；欢迎下载