温州表面张力仪器说明书温州表面张力仪器说明书
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表面张力的定义是什么?
中文名称:表面张力 英文名称:surface tension 定义:液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。表面张力是一种物理效应,它使得液体的表面总是试图获得最小的、光滑的面积,就好像它是一层弹性的薄膜一样。其原因是液体的表面总是试图达到能量最低的状态。广义地所有两种不同物态的物质之间界面上的张力被称为表面张力。实例: 一些昆虫如水黾可以利用表面张力在水面上爬行,非常扁的物体如铝质或镍质的钱币、剃须刀片或铝膜也可以通过表面张力浮在水面上。在表面张力高的情况下水不易浸湿物体,还会从物体表面反弹。洗衣粉的作用之一就是降低水的表面张力。生活中其他表面张力的例子:水滴形成圆球状, 豉豆虫和水黾可在水面上行走。针会浮在水面 荷叶上的水滴成圆球状水的张力实验?
方法如下:1.准备好实验所需的器材,包括垂直悬挂的测量系统、小皿、桶或水笔等装置,以及一根重量为m的金属片。2.将小皿中的水置于桶中,其容量与测量系统的长度相等。3.将金属片一支放入小皿中,以观察水的张力。4.用测量系统可以衡量靠近金属片的水柱,该金属片受水柱力所致入池的垂直悬挂欧比,并在水柱力移动时,量出水柱力的大小以及张力。5.读取最终水柱力大小以及张力大小,记录实验结果并进行计算,观察水的张力大小。
表面张力的计算?
要求出表面张力的大小可在液体表面上画出一个任意的面积元。设此面积元每个边长都是l,表面其他部分垂直作用在每一边上的张力为F,于是表面张力σ为:Σ=F/l0表面张力垂直于此面积的周边,其大小以每厘米多少达因来表示(1达因/厘米=10^-3牛顿/米)因此,表面张力的量纲是MT^-2。在室温(20℃左右)下,大部分液体的表面张力在20〜40达因/厘米范围以内,但也有大于此数的,如水的表面张力为72达因/厘米;水银表面张力为470达因/厘米。液态金属的表面张力都比较大,如1131℃液态铜的表面张力为1103达因/厘米。一些在常温下为气态的元素,在低温下处于液态时,表面张力却很小,如4.3开液氦的表面张力仅有0.098达因/厘米,90.2开液氢的表面张力为0.2达因/厘米,理论分析还指出,对于同一种液体,温度升高,表面张力降低。
什么是水的表面张力?
表面张力是物质表面分子收缩的一种复合引力,与物质表面上的切向相同,表面张力能物质的表面积趋向于小的方向发展,我们在自然界空气中看到的液体为滴状或者树叶上的水珠等现状正是由于水的表面张力作用的结果。掌握表面张力的知识,对生活和生产活动都有很重要的帮助,通过改变物质的表面张力来实现各种应用目的这样的方法已经被用于很多领域。如需深入了解表面张力的知识,可以参阅表面张力与表面活性剂。鼓泡法测定液体表面张力?
实验用鼓泡法测定表面张力,其原理
从浸入液面下的毛细管端鼓出空气泡,需要高于外部大气压的附加压力以克服气泡的表面张力,此附加压力与表面张力成正比,与气泡的曲率半径成反比:
△P=2γ/R
如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是球形的。当气泡开始形成时,表面几乎是平的,这时曲率半径最大;随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,直到形成半球形,这时曲率半径R=毛细管半径r,曲率半径达最小值,此时根据Laplace方程,这时附加压力达最大值。气泡进一步长大,R增大,附加压力变小,直到气泡逸出。
△Pmax=2γ/r
γ=(r/2)△Pmax
则:γ=K.△Pmax
式中的K可用已知表面张力的标准物质测定(蒸馏水,25℃,γ=71.97mN.m-1 )