- Chọn bài xích -Bài 50: hóa học rắnBài 51: biến tấu cơ của đồ gia dụng rắnBài 52: Sự nở vì chưng nhiệt của thiết bị rắnBài 53: chất lỏng. Hiện tượng kỳ lạ căng bề mặt của chất lỏngBài 54: hiện tượng lạ dính ướt cùng không bám ướt. Hiện tượng lạ mao dẫnBài 55: Sự gửi thể. Sự nóng chảy cùng đông đặcBài 56: Sự hóa hơi với sự dừng tụBài 57: Thực hành: xác minh hệ số căng mặt phẳng của hóa học lỏng

Xem toàn thể tài liệu Lớp 10: tại đây

Giải bài Tập vật Lí 10 – bài bác 57: Thực hành: khẳng định hệ số căng bề mặt của hóa học lỏng (Nâng Cao) góp HS giải bài tập, nâng cao khả năng bốn duy trừu tượng, khái quát, cũng tương tự định lượng trong vấn đề hình thành các khái niệm cùng định mức sử dụng vật lí:

Báo cáo thực hành: khẳng định hệ số căng mặt phẳng của hóa học lỏng

Họ cùng tên:…………………………….. Lớp:…………. Ngày:…………….

Tên bài bác thực hành: xác định hệ số căng mặt phẳng của hóa học lỏng.

I. Mục đích

– khảo sát điều tra hiện tượng căng mặt phẳng của chất lỏng và đo thông số căng mặt phẳng của nước xà chống và mặt phẳng của nước cất.

– Rèn luyện kĩ năng sử dụng những dụng cụ đo: cân đòn, lực kế với thước kẹp.

II. Các đại lý lý thuyết

Mặt nhoáng của hóa học lỏng luôn luôn có những lực căng, theo phương tiếp tuyến với phương diện thoáng. Rất nhiều lực căng này tạo cho mặt nháng của hóa học lỏng có khuynh hướng co lại mang đến diện tích bé dại nhất. Bọn chúng được hotline là gần như lực căng bề mặt (hay có cách gọi khác là lực căng phương diện ngoài) của hóa học lỏng.

a) cách thực hiện 1: khẳng định hệ số căng mặt phẳng của nước xà phòng.

Khi gồm màng xà phòng nằm trong lòng thanh AB gồm chiều dài l cùng mặt nháng khối nước xà phòng, do tính năng của lực căng bề mặt lên thanh, đòn cân nặng đang nằm thăng bằng sẽ bị lệch về phía form dây thép. Để thanh thăng bằng ta móc các gia trọng có cân nặng m lên quang treo. Lúc đó hệ số căng mặt phẳng của nước xà chống được xác định theo công thức:

*

b) cách thực hiện 2: xác minh hệ số căng bề mặt của nước cất.

Nhúng đáy vòng đụng vào mặt hóa học lỏng, rồi kéo lên mặt thoáng. Khi lòng vòng vừa được nâng lên xung quanh thoáng, nó không xẩy ra bứt ngay ra khỏi chất lỏng: một màng chất lỏng xuất hiện, bám xung quanh chu vi không tính và chu vi vào của vòng, có xu hướng kéo vòng vào chất lỏng. Lực Fc vày màng chất lỏng chức năng vào vòng đúng bằng tổng lực căng bề mặt của chất lỏng công dụng lên chu vi bên cạnh và chu vi trong của vòng.

Do vòng bị chất lỏng dính ướt hoàn toàn, nên những lúc kéo vòng lên khỏi mặt thoáng và có một màng chất lỏng căng giữa lòng vòng cùng mặt thoáng, thì trương lực Fc có cùng phương chiều với trọng lực P của vòng. Giá trị lực F đo được bên trên lực kế bởi tổng của nhị lực này:

F = Fc + phường

Đo p và F ta xác minh được lực căng mặt phẳng Fc công dụng lên vòng.

Gọi L1 là chu vi bên cạnh và L2 là chu vi vào của loại vòng, ta tính được hệ số căng mặt phẳng σ của hóa học lỏng nghỉ ngơi nhiệt độ nghiên cứu theo công thức:

*

Ở đây D với d là 2 lần bán kính ngoài và 2 lần bán kính trong của vòng.

III. Giải pháp thí nghiệm


a) phương án 1:

* hiện tượng thí nghiệm:

+ cân nặng đòn và các gia trọng có cân nặng 0,1 g và 0,01 g. Kẹp nhỏ để treo gia trọng.

+ Hai size dây thép inox được uốn nắn thành dạng nghỉ ngơi hình 57.1 SGK, bao gồm chiều lâu năm cạnh AB lần lượt là l1 = 5cm với l2 = 10 cm.

+ khung dây thép làm quang treo, cốc nước xà phòng, khúc gỗ để tại vị cốc nước xà phòng.

* quá trình thí nghiệm.

+ Đặt ly nước xà chống lên khúc gỗ và tiếp nối treo khung gồm chiều lâu năm cạnh AB l1 = 5cm vào đầu phía bên trái đòn cân nặng sao cho một trong những phần ngập vào nước và thanh AB cách mặt nhoáng khối nước từ là một đến 2 cm.

+ Móc những gia trọng lên quang treo và vặn những ốc vi chỉnh thăng bằng ở nhị đầu đòn cân để đòn cân nặng nằm thăng bằng.

+ Nâng cốc lên làm thế nào để cho thanh AB ngập trong xà phòng, rồi hạ cốc về vị trí lúc đầu để tạo ra một màng xà phòng nằm giữa thanh AB và mặt nhoáng khối nước.

+ Móc thêm các gia trọng lên quang treo để lấy đòn cân trở về nằm thăng bằng. Ghi những giá trị cân nặng m1 của các gia trọng sẽ móc cung cấp bảng số liệu.’

+ tái diễn thêm công việc thí nghiệm trên nhì lần

+ lấy g = 9,8m/s2, tính σ, σ− cùng Δσ.

+ Lặp lại quá trình thí nghiệm cùng với khung tất cả chiều lâu năm thanh AB là l2 = 10 cm.

b) phương án 2:

* giải pháp thí nghiệm.

+ Lực kế bao gồm GHĐ 0,1N tất cả độ chia bé dại nhất 0,001N.

+ Vòng sắt kẽm kim loại (nhôm) gồm dây treo.

+ Hai ly nhựa A, B đựng nước, nối thông nhau bằng một ống cao su thiên nhiên Silicon.

+ Thước kẹp bao gồm độ chia nhỏ nhất 0,05mm, số lượng giới hạn đo 150mm.

+ giá bán treo có cơ cấu tổ chức nâng hạ cốc đựng hóa học lỏng.

* tiến trình thí nghiệm.

+ dùng thước kẹp đo 3 lần 2 lần bán kính ngoài với trong, rồi tính chu vi kế bên L1, chu vi trong L2 của lòng vòng cùng ghi vào bảng số liệu những giá trị tính được. Tính L1—, ΔL1 và L2—, ΔL2.

+ Treo lực kế vào thanh ngang của giá chỉ đỡ và móc nó vào đầu dây treo vòng để xác minh trọng lượng p của vòng.

+ Hạ lực kế xuống thấp dần làm sao cho đáy vòng nằm xung quanh thoáng khối nước ở ly A. Hạ trường đoản cú từ ly nước B xuống phía dưới cho tới khi vòng bị bứt ra khỏi mặt thoáng khối nước ở ly A. Đọc bên trên lực kế và ghi các giá trị F1.

+ Nâng ly nước B làm thế nào để cho đáy vòng lại nằm cùng bề mặt thoáng khối nước ở ly A.

+ tái diễn thêm cách thí nghiệm nhị lần.

+ Tính với ghi vào bảng số liệu các giá trị lực căng bề mặt.

+ Tính σ− với Δσ.

IV. Kết quả thí nghiệm

a) phương pháp 1: khẳng định hệ số căng bề mặt của nước xà phòng.

* Trường vừa lòng chiều dài cạnh AB l1 = 5 cm.

Bảng 57.1

Lần thí nghiệmKhối lượng m của các gia trọng được móc thêm (kg)Hệ số căng bề mặt σ của nước xà chống (N/m)
10,32.10-30,0314
20,34.10-30,0333
30,29.10-30,0284

Ta có:

*

Vậy: σ = σ− ± Δσ = 0,0310 ± 0,00245 N/m2.

* Trường hòa hợp chiều nhiều năm cạnh AB l2 = 10 cm.

Bảng 57.2

Lần thí nghiệmKhối lượng m của những gia trọng được móc thêm (kg)Hệ số căng bề mặt σ của nước xà phòng (N/m)
10,59.10-30,0289
20,62.10-30,0304
30,57.10-30,0279

Ta có:


*

Vậy: σ = σ− ± Δσ = 0,0290 ± 0,00125 N/m2.

b) giải pháp 2: xác minh hệ số căng bề mặt của nước cất.

Bảng 57.3: kết quả đo 2 lần bán kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm

Độ chia bé dại nhất của thước kẹp: 0,05mm
Lần đoD (mm)ΔD (mm)d (mm)Δd (mm)
151,50,1650,030,004
251,60,0650,020,006
351,780,1250,030,004
451,70,0450,020,006
551,70,0450,030,004
Giá trị trung bình51,660,0850,030,005

Bảng 57.4: tác dụng đo lực căng bề mặt

Độ chia nhỏ tuổi nhất của lực kế: 0,001N
Lần đoP (N)F(N)Fc = F – phường (N)ΔFc (N)
10,0470,0610,0140,001
20,0460,0610,0150
30,0460,0620,0160,001
40,0470,0620,0150
50,0460,0600,0140,001
Giá trị trung bình0,04640,06120,0150,0006

1. Giá trị trung bình của thông số căng bề mặt của nước:

*


2. Tính sai số tỉ đối của phép đo:

*

Trong đó:

ΔFc = ΔFc——+ 2ΔF’ (ΔF’ là không đúng số chính sách của lực kế, lấy bởi một nửa độ chia nhỏ nhất của lực kế → ΔF’ = 0,001/2 = 0,0005)

ΔD = ΔD——+ ΔD’; Δd = Δd——+ Δd’ (ΔD’ cùng Δd’ là sai số dụng cụ của thước kẹp, lấy bởi một nửa độ chia bé dại nhất của thước kẹp → ΔD’ = Δd’ = 0,05/2 = 0,025 mm)

→ ΔFc = 0,0006 + 2. 0,0005 = 0,0016


*

Và ΔD = 0,08 + 0,025 = 0,105 mm; Δd = 0,005 + 0,025 = 0,03 mm

*

Như vậy vào trường hòa hợp này ta đề xuất lấy π = 3,1412 làm cho

*
, khi đó ta rất có thể bỏ qua
*
.

Bạn đang xem: Thực hành xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng vật lý 10

*

3. Tính không nên số tuyệt vời của phép đo:

Δσ = σ−.δσ = 0,0468.10,6833% = 0,005.

4. Viết tác dụng xác định hệ số căng mặt phẳng của nước:

σ = σ− ± Δσ = 0,0468 ± 0,005 (N/m).

Nhận xét: hệ số căng mặt phẳng trong xem sét thường nhỏ hơn giá trị thực tiễn trong SGK (σ = 0,073 N/m) vày trong SGK làm cho thí nghiệm ở môi trường xung quanh lí tưởng nước cất, còn trong phòng thử nghiệm độ trong sáng của nước và của vòng nhôm ko lí tưởng, tất cả sai số trong quá trình đo. Hình như σ còn nhờ vào vào nhiệt độ của môi trường.

Câu 1 (trang 284 sgk đồ gia dụng Lý 10 nâng cao): Ở phương án 1, hoàn toàn có thể dùng lực kế ở phương pháp 2 nạm cho cân nặng đòn và các gia trọng được không? vị sao?

Lời giải:

Ta rất có thể sử dụng lực kế nhạy để đo lực căng mặt phẳng và thông số căng mặt phẳng của màng xà phòng vắt cho cân nặng đòn. Mặc dù nhiên kết quả thu được sẽ sở hữu được sai số to hơn so với cần sử dụng cân đòn vày số chỉ lực kế lúc đó bao gồm cả trọng lượng của khung dây, mà lại trọng lượng của khung là đáng chú ý nên sẽ gây sai số chất nhận được đo lực căng bề mặt. Trong phương thức dùng cân đòn thì hai bên đều có khung dây như thể nhau đề nghị trọng lượng của khối gia trọng đúng đắn bằng lực căng mặt phẳng tác dụng lên thanh AB.

Xem thêm: Chứng Minh Đẳng Thức Lớp 9, Bài 7: Chứng Minh Đẳng Thức Chứa Căn

Câu 2 (trang 284 sgk đồ gia dụng Lý 10 nâng cao): Ở cách thực hiện 2, rất có thể không sử dụng lực kế mà xác định các lực bằng cân đòn và những gia trọng được không? bởi sao?

Lời giải:

Ở phương án 2, ta hoàn toàn có thể không sử dụng lực kế nhưng vẫn rất có thể xác định các lực bằng cân đòn và những gia trọng. Bởi mỗi gia trọng các có cân nặng định trước nên dựa vào điều kiện cân bằng của đòn cân nặng mà ta xác minh được trọng lượng phường của vòng nhôm với lực căng bề mặt.