实验报告-液体表面张力系数的测定

实验3-3 液体表面张力系数的测定

一、实验目的：

测量室温下水的表面张力系数。

二、实验原理：

液体表面张力的存在，液体表面具有收缩的趋势，在液体表面上作一条曲线，则曲线受两侧平衡的、并与液体表面相切的表面张力的作用。在线性近似下，表面张力的大小与曲线的长度成正比，表面张力的大小与曲线长度的比值即为液体的表面张力系数。根据这一规律，可以用液体表面张力系数测定液体的表面张力。

在实验中用一个金属圆环固定在传感器中，该环浸没于液体中，把圆环慢慢拉起，金属圆环会受到液体表面膜的拉力作用。表面膜拉力的大小为

f=α△l=α(2πr1+2πr2)=π（D1+D2）α

在页面拉脱的瞬间，膜的拉力小时。拉力差为

f=π（D1+D2）α（1）并以数字式电压表输出显示为

f=(U1-U2)/B （2）由（1）、（2），我们可以得到水的表面张力系数为

α=(U1-U2)/[Bπ（D1+D2）]

因此，只要测量出(U1-U2)，B,D1和D2，就能得到液体的表面张力系数α

三、实验器材：

液体表面张力系数测定仪、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。

四、实验步骤：

（1）力敏传感器的定标（表3-3-1）

（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间数字电压表的读数值U1和拉断时瞬间数字电压表的读数U2。并用温度计测出水的温度。利用所测数据计算出α（表3-3-2）。

表3-2-2 水的表面张力系数测量

水的温度：_____℃

（4）求出在此温度下的水的表面张力系数，查询资料获得水的表面张力系数的标准值，与实验值测得值相比较，对测量结果进行误差分析。

五、数据记录

将所得实验数据填入《表3-3-1 力敏传感器定标》和《表3-3-2 水的表面张力系数测量》中。

表3-3-1 力敏传感器的定标