文档介绍：佛山科学技术学院实验室开放基金项目研究报告项目名称:液体表面张力系数的测定申请者:李京玲吕咏思朱家欢蔡小玲朱绍进刘本明所在学院:理学院指导老师:类别:■自然科学类学术论文?哲学社会科学类社会调查报告和学术论文?科技发明制作A□科技发明制作B液体表面张力系数的测定姓名:李京玲吕咏思朱家欢蔡小玲朱绍进刘本明班级:10物理学(师范)摘要:关键词:液体表面张力引言有时候,我们会觉得很奇怪,为什么有的笑昆虫能在液体上自由自在的行走?为什么银针能在水面上浮着而不沉下去呢?为什么少量水银在干净的玻璃版上会收缩成球冠状,而水却会扩张开来?等等的这些原因,激起我们想要研究液体表面张力的动力。【实验目的】。。【实验仪器】约利弹簧秤、砝码、烧杯、金属框、游标卡尺等。【实验原理】液体分子之间存在分子力,其有效作用半径约10-8cm。液体表面层内的分子所处的环境和液体内部分子不同。液体内部每个分子四周都被同类的其他分子所包围,它受到周围分子的合力为零。但处于液体表面层内的分子,由于液体上方为气相,分子数很少,因而表面层内每个分子受到向上的引力比向下的引力少,合力不为零,即液体表面处于张力状态。表面分子有从液面挤入液体内部的倾向,使液面自然收缩,直到处于动态平衡,即在同一时间内脱离液面挤入液体内部的分子数和因热运动而到达液面的分子数相等为止。因而,在没有外力作用时液滴总是呈球形,即是其表面积缩到最小。表面张力的大小可以用表面张力系数来描述。设在液面上作一厂为L的线段,此线段两侧的液体之间存在着互相牵引的力f,这种力的方向恒与线段垂直,大小与线段长度L成正比,即F=ɑL(1)其比例系数ɑ为液体表面张力系数,定义为作用在单位长度上的表面张力,单位为N/m。实验证明,表面张力系数ɑ的大小与液体的种类、纯度、温度和它上方的气体成分有关,温度越高,液体中所含杂质越多,则表面张力系数越小。【实验方法】测量液体表面张力系数的方法有很多,例如:毛细管上升法测定原理:将一支毛细管插入液体中,液体将沿毛细管上升,升到一定高度后,毛细管内外液体将达到平衡状态,液体就不再上升了。此时,液面对液体所施加的向上的拉力与液体向下的力相等。则表面张力:γ=ρghr/(2cosθ)式中γ为表面张力,r为毛细管的半径,h为毛细管中液面上升的高度,ρ为测量液体的密度,g为当地的重力加速度,θ为液体与管壁的接触角。Wilhelmy盘法用铂片、云母片或显微镜盖玻片挂在扭力天平或链式天平上,测定当片的底边平行面刚好接触液面时的压力,由此得表面张力,公式为:式中,W总为薄片与液面拉脱时的最大拉力,W片为薄片的重力,l为薄片的宽度,薄片与液体的接触的周长近似为2l,φ为薄片与液体的接触角悬滴法悬滴法是根据在水平面上自然形成的液滴形状计算表面张力。在一定平面上,液滴形状与液体表面张力和密度有直接关系。由Laplace公式,描述在任意的一点P曲面内外压差为:式中R1,R2为液滴的主曲率半径;z为以液滴顶点O为原点,液滴表面上P的垂直坐标;P0为顶点O处的静压力。定义:S=ds/de式中de为悬滴的最大直径,ds为离顶点距离为de处悬滴截面的直径式中b为液滴顶点O处的曲率半径。此式最早是由Andreas,Hauser和Tucker[15]提出,若相对应与悬