内容发布更新时间 : 2025/5/5 19:43:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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用拉脱法测定液体表面张力系数
液体表层厚度约10?10液体内部每一分子被周m内的分子所处的条件与液体内部不同，
围其它分子所包围，分子所受的作用力合力为零。由于液体表面上方接触的气体分子，其密
度远小于液体分子密度，因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多，也就是说所受的合力不为零，力的方向是垂直与液面并指向液体内部，该力使液体表面收缩，直至达到动态平衡。因此，在宏观上，液体具有尽量缩小其表面积的趋势，液体表面好象一张拉紧了的橡皮膜。这种沿着液体表面的、收缩表面的力称为表面张力。表面张力能说明液体的许多现象，例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。在工业生产和科学研究中常常要涉及到液体特有的性质和现象。比如化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。因此，了解液体表面性质和现象，掌握测定液体表面张力系数的方法是具有重要实际意义的。测定液体表面张力系数的方法通常有：拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。本实验仅介绍拉脱法。拉脱法是一种直接测定法。
【实验目的】
1．了解FB326 型液体的表面张力系数测定仪的基本结构，掌握用标准砝码对测量仪进行
定标的方法，计算该传感器的灵敏度。
2．观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象，并用物理学基本概念和定律进行分析和研究，加深对物理规律的认识。
3．掌握用拉脱法测定纯水的表面张力系数及用逐差法处理数据。
【实验原理】
如果将一洁净的圆筒形吊环浸入液体中，然后缓慢地提起吊环，圆筒形吊环将带起一层液膜。使液面收缩的表面张力f沿液面的切线方向，角?称为湿润角（或接触角）。当继续提起圆筒形吊环时，?角逐渐变小而接近为零，这时所拉出的液膜的里、外两个表面的张力f均垂直向下，设拉起液膜破
裂时的拉力为F，则有
F?(m?m0)g?2f （1）
式中，m为粘附在吊环上的液体的质量，m0为吊环质量，因表面张力的大小与接触面周边界长度成正比，则有 2f??(D内?D外)?? （2） 比例系数?称为表面张力系数，单位是N/m。?在数值上等于单位长度上的表面张力。式中l为圆筒形吊环内、外圆环的周长之和。
??F?(m?m0)g （3）
?(D内?D外)由于金属膜很薄，被拉起的液膜也很薄，m很小可以忽略，于是公式简化为：
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??F?m0g （4）
?(D内?D外)表面张力系数?与液体的种类、纯度、温度和它上方的气体成分有关。实验表明，液体的温度越高，?值越小，所含杂质越多，?值也越小。只要上述这些条件保持一定，?值就是一个常数。本实验的核心部分是准确测定F?m0g，即圆筒形吊环所受到向下的表面张力，我们用FB326 型液体的表面张力系数测定仪测定这个力。
【实验仪器】
FB326型液体的表面张力系数测定仪主要结构是：1、底座；2、立柱；3、横樑；4、
压阻力敏传感器；5、数字式毫伏表；6、有机玻璃器皿（连通器）；7、标准砝码（砝码盘）；8、圆筒形吊环。
【实验内容】
1、开机预热15分钟。
2、清洗有机玻璃器皿和吊环。
3、在有机玻璃器皿内放入被测液体。 4、将砝码盘挂在力敏传感器的钩上。
5、若整机已预热15分钟以上，可对力敏传感器定标，在加砝码前应首先读取电子秤的初读数U0（