微信推销产品方式:液体表面张力测定方法比较

凡作用於液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力
(Liquidsurfacetension),因液面上部蒸气或空气分子不如液体内之分子密,故内部
分子力(inter molecular force)较大,使分子有走向液体内陪的趋势,因此液体表面
常生面积缩小之张力.
液体表面张力以dyne/cm,erg/cm2两单位表示,亦即显示液体单位表面积所具
有之能量,影响之值之因素以温度,溶质为重要,分子种类不同.若分子力愈强,
液体的表面现象愈显著.但溶质涉及浓度,我们一并列入研究范围,由研究的结
论得到温度升高表面张力降低,因分子间的距离愈大,外表面张力愈小.又分子
量大者,表面张力下降显著,都分溶质能增加表面张力.
貮●正文:
一,动机:
上物理课时,老师向我们提起「表面张力」现象,引发我们对表面张力的兴趣,
我们便查询是否有仪器可测量,因而查到「电流天平」,这种仪器进而尝试著利
用电流天平原理自制一表面张力测定计测出更精确的数据.
二,研究目的:
(1) 利用电流天平原理自制一表面张力测定计
(2) 讨论自制表面张力测定计是否能够量得更准确的数值
(3)讨论温度和浓度对表面张力的影响
三,研究设备及器材:
电流天平(电源供应器,电阻器,安培计),滴管,加热搅拌器,培养皿,温度计,
烧杯,蒸馏水.
四,过程:
我们把电流天平一端放置於固定螺线管内,一端放置一圆环,并把圆环置於注八
分满待测液体的培养皿中且维持其平衡.我们以电流输出器输出电流并控制其电
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流量,使其一条通过固定螺线管另一条通过电流天平,使在固定螺线管内磁场产
生向下的力而把另一端圆环举起,使其拖离待测液体,即立即停止输入电流并记
录其指针式安培计所测出其电流.
五,遇到的瓶颈:
(1) 因为电流热效应过大,而导致温度过高容易造成鳄鱼夹,安培计等仪器损坏.
解决方式:首先我们把电流降低,但是后来发现降低电流的结果反而使电流天平
无法产生足够把圆环举起的电流,后来经过讨论之后,决定以耐高温的电线代替
鳄鱼夹.
(2)因仪器的老旧使得其表面少许生锈,导致电流无法顺利通过,使实验无法达
到准确性.
解决方式:我们以砂纸磨去其生锈的部份,细心保养,并且每次进行实验前必再
以砂纸磨过一次,以增加其准确性.
(3)我们以数位安培计测出其电流输出值,但是因为数位安培计无法承受其电流
所产生的热效应而导致精确度降低.
解决方式:我们以指针式安培计代替数位安培计,因为指针式安培计比较可以承
受其电流所产生的热效应而不影响其准确度.
(3) 我们一开始在加热一些液体(像酒精,水等等)时,常常是温度一下子就跑掉
了,导致测量的误差而要重覆做很多次.
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解决方式:我们后来直接先加热到要测量的最高温度之上或降温到最低温度之
下,然后再用温度计测量,一到了测量温度,便开始实验.
参●结论:
一, 温度与浓度对表面张力的影响:
(1) 液体温度
A.如果温度愈高,则:
a.液面分子的动能及分子间的距离愈大
b.分子间吸引力愈小
c.表面张力愈小
(2) 液体纯度
A.溶体溶有杂质
a.分子间的内聚力变小
b.表面张力变小
二,
由於目前使用的安培计可测量的单位不够小,使测出之数据不够精确,未来希望
以更精密,更优质的数位安培计取代,以求更加精确.
今的电流天平是以测得的电流值,比较之后求得待测物之表面张力值将来以拿
到高斯计,测出线圈中的磁场大小,并直接求得表面张力值.
三,
表面张力测定方法基多,大至可分为静态方法(Static method)及动态方法
(Dynamic method),前者於理论上及实验上有许多研究,因此本实验均采动态方
法,以电流天平及丢奴张力计的原理相结合,自制此一张力计.
四,
液体的表面张力随温度的上升而递减,是因为温度上升,分子的热振动愈激烈,
而减弱分子间相互拉引的内聚力的缘故.
假若溶质有第二者存在,则表面张力值更为复杂,且与浓度成相关性的变更,即
溶质多,浓度大,其液体内部友应复杂,常使表面张力值不稳定,实验无法能够
预期达成.
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实验结果发现,表面张力值因温度普遍降低.

有一叫苏峻的同学发表了一篇文章就是关于液体表面张力测定的新方法，有兴趣的话可以找到看看。在《物理通报》上。