1、會計學1液體的表面張力液體的表面張力(biominzhngl)系數系數的測定的測定第一頁，共20頁。 液體具有液體具有(jyu)收縮表面的趨勢，收縮表面的趨勢，其表面象一張蹦緊的彈性薄膜，在其表其表面象一張蹦緊的彈性薄膜，在其表面內存在沿著表面作用的張力，使其表面內存在沿著表面作用的張力，使其表面產生收縮的傾向。這即為液體的表面面產生收縮的傾向。這即為液體的表面張力。表面張力垂直于液體表面任何一張力。表面張力垂直于液體表面任何一條線段并沿著液體表面，作用于單位長條線段并沿著液體表面，作用于單位長度上的張力稱為表面張力系數，用度上的張力稱為表面張力系數，用表表示。示。其中其中F為作用于線段為作用

2、于線段L上的張力。上的張力。第1頁/共20頁第二頁，共20頁。 用測量一個已知周長的金屬片從待測液體表用測量一個已知周長的金屬片從待測液體表面脫離時所需要的力，來求得該液體的表面張力面脫離時所需要的力，來求得該液體的表面張力系數的方法稱為拉脫法。系數的方法稱為拉脫法。 實驗中我們用的是環(huán)狀金屬吊片實驗中我們用的是環(huán)狀金屬吊片. . L= L=（D1+D2D1+D2） F= F=（D1+D2D1+D2）吊片脫離液體表面瞬間吊片脫離液體表面瞬間(shn jin)(shn jin)前后的力前后的力的平衡方的平衡方程為程為 T1=W1+F+mg T2=W2+mg T1=W1+F+mg T2=W2+mg

3、 第2頁/共20頁第三頁，共20頁。拉脫前拉脫前拉脫后拉脫后T1T2mg(mg)W1W2F環(huán)狀金屬環(huán)狀金屬(jnsh)(jnsh)吊片吊片液膜液膜第3頁/共20頁第四頁，共20頁。T1T1、T2T2為向上的作用力，為向上的作用力，W1W1、W2W2為環(huán)狀金屬吊片所為環(huán)狀金屬吊片所受重力受重力(zhngl)(zhngl)和浮力之差，因為環(huán)狀金屬吊片在和浮力之差，因為環(huán)狀金屬吊片在脫離液體表面前就已經離開了液體表面，脫離液體表面前就已經離開了液體表面，W1W2W1W2。mgmg、（mg)mg)為液膜所受的重力為液膜所受的重力(zhngl)(zhngl)， mg mg（mg) mg) ,T1,T1、

4、T2T2之差就是表面張力之差就是表面張力F F。表面張力系數表面張力系數的值和液體的種類、純度、溫度以及液的值和液體的種類、純度、溫度以及液體上方的氣體成分有關。實驗證明，液體的溫度越高，體上方的氣體成分有關。實驗證明，液體的溫度越高，的值越小，液體所含雜質越多，的值越小，液體所含雜質越多，的值也越小，對于的值也越小，對于上述條件都不變的液體，上述條件都不變的液體，值是一個常數。值是一個常數。第4頁/共20頁第五頁，共20頁。 上式中，液體表面張力上式中，液體表面張力F=F=T1T1T2T2，我們用力，我們用力(yng l)(yng l)敏傳感器測量，讀取相應的電壓數值敏傳感器測量，讀取相應的

5、電壓數值T1 T1 U1U1、U2 U2 ，取其差值，取其差值U=U=U1U1U2U2，乘以相應的轉，乘以相應的轉換系數換系數k,k,即為即為F:F: F = kU F = kU第5頁/共20頁第六頁，共20頁。液體表面張力液體表面張力(biominzhngl)系數測定儀系數測定儀 FD-NST-I 一套一套游標卡尺游標卡尺 一件一件干濕溫度計干濕溫度計 一只一只第6頁/共20頁第七頁，共20頁。液體液體(yt)表面張力系數測定儀表面張力系數測定儀采用硅壓阻式力敏傳感器來測量液體采用硅壓阻式力敏傳感器來測量液體(yt)和和環(huán)狀金屬吊片之間的表面張力，在外力作用下，輸環(huán)狀金屬吊片之間的表面張力，

6、在外力作用下，輸出的電壓和外力成正比。出的電壓和外力成正比。 U=KF式中式中F為外力，為外力，K為硅壓阻式力敏傳感器的靈敏度為硅壓阻式力敏傳感器的靈敏度，單位是，單位是V / N，U為傳感器輸出的電壓值。為傳感器輸出的電壓值。第7頁/共20頁第八頁，共20頁。1.調節(jié)螺絲調節(jié)螺絲. 2.升降螺絲升降螺絲. 3.玻璃器皿玻璃器皿. 4.吊環(huán)吊環(huán). 5.力敏傳感器力敏傳感器6.支架支架. 7.固定螺絲固定螺絲. 8.航空插頭航空插頭. 9 . 底座底座(dzu). 10.數字電壓表數字電壓表. 11.調零旋紐調零旋紐 第8頁/共20頁第九頁，共20頁。第9頁/共20頁第十頁，共20頁。調零旋鈕調

7、零旋鈕(xun ni)環(huán)狀金屬環(huán)狀金屬(jnsh)吊片吊片數字數字(shz)電壓表電壓表第10頁/共20頁第十一頁，共20頁。干溫度計干溫度計第11頁/共20頁第十二頁，共20頁。1.力敏傳感器的定標力敏傳感器的定標儀器預熱儀器預熱 掛上砝碼盤，依次加上掛上砝碼盤，依次加上0.500g、1.000g3.500g等質量的砝碼，記錄等質量的砝碼，記錄(jl)Ui用最小二乘法求出傳感器的靈敏度用最小二乘法求出傳感器的靈敏度 K =U/F ，砝碼質量砝碼質量mi /g0.5001.0001.5002.0002.5003.0003.500重力重力Fi (10-3N)4.8979.79414.69119.

8、58824.48529.38234.279電壓電壓Ui /mV第12頁/共20頁第十三頁，共20頁。2.環(huán)狀金屬環(huán)狀金屬(jnsh)吊片的內外直徑的測量和清潔吊片的內外直徑的測量和清潔測量金屬測量金屬(jnsh)圓環(huán)的內外直徑圓環(huán)的內外直徑D1、D2（610次取平均次取平均)清洗環(huán)狀金屬清洗環(huán)狀金屬(jnsh)吊片和器皿吊片和器皿D1/cmD2/cm第13頁/共20頁第十四頁，共20頁。3.測定液體的表面張力系數測定液體的表面張力系數盡量使吊片的下沿和液面平行盡量使吊片的下沿和液面平行旋轉升降盛水托盤，吊環(huán)下沿沒入液面，然后緩慢旋轉升降盛水托盤，吊環(huán)下沿沒入液面，然后緩慢脫離液面，記錄脫離液面

9、，記錄(jl)此過程中的電壓極值此過程中的電壓極值Ui1和脫和脫離后的電壓值離后的電壓值Ui2 , 多次測量多次測量(5次次,每次測量時調節(jié)每次測量時調節(jié)調零旋紐，使每次測量的調零旋紐，使每次測量的Ui1不相同不相同),共得到五組共得到五組數據，計算數據，計算Ui= Ui1 Ui2 ，可得：，可得： U1 , U2 , U3 , U4 , U5 ,第14頁/共20頁第十五頁，共20頁。由公式由公式 可計算可計算(j sun)(j sun)得到：得到：1 ,2 ,3 ,4 ,51 ,2 ,3 ,4 ,5求其平均值：求其平均值：第15頁/共20頁第十六頁，共20頁。4.求求的百分的百分(bi fn

10、)差差P讀取溫度計的液體溫度讀取溫度計的液體溫度T，查表（書中第，查表（書中第312頁）找出頁）找出環(huán)境溫度下的表面張力系數標準值環(huán)境溫度下的表面張力系數標準值0 。 的平均值與的平均值與0作百分作百分(bi fn)差運算。差運算。第16頁/共20頁第十七頁，共20頁。.必須寫明的直接測量：必須寫明的直接測量：標準砝碼數值標準砝碼數值m/g 0.500, 1.000, 1.500, 2.000, 2.500, 3.000, 3.500重力重力F/10-3N 4.897, 9.794, 14.691, 19.588, 24.485, 29.382, 34.279轉換電壓轉換電壓(diny)U /

11、mV U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7金屬環(huán)外徑金屬環(huán)外徑D1 /mm D11、D12、D13、D14、D15、D16第17頁/共20頁第十八頁，共20頁。金屬環(huán)內徑金屬環(huán)內徑D2 /mm D21、D22、D23、D24、D25、D26液體液體(yt)溫度溫度 T拉脫電壓值拉脫電壓值U/mV U1, U2, U21, U22, U31, U32, U41, U42, U51, U52第18頁/共20頁第十九頁，共20頁。2 .2 .必須必須(bx)(bx)寫明的中間計算量：寫明的中間計算量： D1 D1平均平均 , D2 , D2平均平均 , k, 0 , , k, 0 , U1