مختصري از تئوري آزمايش:  هدف از اين آزمايش تعيين كشش سطحي مايعات مختلف با داشتن كشش سطحي يك مايع معلوم است؛ بر اساس قانون Tate در مورد كشش سطحي مايعات داريم : mg=πrT كه در اينجا mg وزن يك قطره از مايع است كه از قطره‌چكان  مي‌افتد و r شعاع منفذ قطره‌چكان.

بر اساس اين رابطه ميتوان در مورد كشش سطحي دو مايع رابطه زير را اثبات كرد:

مختصري از تئوري آزمايش:  هدف از اين آزمايش تعيين كشش سطحي مايعات مختلف با داشتن كشش سطحي يك مايع معلوم است؛ بر اساس قانون Tate در مورد كشش سطحي مايعات داريم : mg=πrT كه در اينجا mg وزن يك قطره از مايع است كه از قطره‌چكان  مي‌افتد و r شعاع منفذ قطره‌چكان.

بر اساس اين رابطه ميتوان در مورد كشش سطحي دو مايع رابطه زير را اثبات كرد:

كه در رابطه بالا T بمعني كشش سطحي، D وزن مخصوص  و N تعداد قطرات دو مايع در حجم مساوي است كه از قطره‌چكان مي‌چكد. براي اندازه‌گيري N و N' از قطره‌چكان هليگه و براي اندازه‌گيري D و D' از ترازوي Mohr استفاده مي‌كنيم. سپس با داشتن كشش سطحي ‌يكي از دو مايع كشش سطحي ديگري را حساب مي‌كنيم.

شرح آزمايش: همانطور كه در بالا شرح داديم، براي محاسبه كشش سطحي، نياز به دانستن چگالي‌ (يا وزن مخصوص) مايع داريم. و برا ي اين كار از ترازوي مُهر استفاده مي‌كنيم. 

روش كار با اين ترازو بدين صورت است كه ابتدا با استفاده از پيچ‌هاي تعبيه‌شده بر روي دستگاه نوك شاهين را با تيغه مربوطه بر روي پايه تراز مي‌كنيم. اكنون مايعي كه ميخواهيم چگالي‌اش را اندازه گيري كنيم در استوانه مدرج ريخته، استوانه را زير ميله شيشه‌اي ترازو قرار ميدهيم بطوري كه ميله شيشه‌اي كاملاً داخل مايع باشد ولي سيم خارج مايع قرار گيرد.  در اين حالت بعلت نيروي ارشميدسي كه از طرف مايع به ميله شيشه‌اي وارد مي‌شود، ميله بالا مي‌رود و ترازو از حال تعادل خارج مي‌شود. اكنون اگر با جابجا كردن وزنه‌هاي E تا G در شيارهاي موجود بر روي شاهين (كه از 1 تا 9 شماره‌گذاري مي‌شوند)، ترازو را بحال تعادل بازگردانيم چگالي مايع را بدست مي‌آوريم. در مورد وزنه‌ها داريم:

E = 5 grf          F = 0.5 grf        G = 0.05 grf

شماره شياري كه وزنه E در آن قرار مي‌گيرد، اولين رقم بعد از مميز است و به طور مشابه شماره شيار وزنه F دومين و شماره شيار وزنه G سومين رقم بعد از مميز را به‌ما مي‌دهد.

پس از بدست آوردن چگالي مايع مورد نظر، نوبت به شمردن تعداد قطرات مايع مي‌رسد. قطره‌چكان را درون مايع فرو مي‌بريم و وقتي پر شد دهانه بالايي آنرا با انگشت بسته، آنرا بيرون مي‌آوريم و به يك گيره، مي‌بنديم. قطره‌چكان هليگه داراي دو نشانه در بالا و پايين مخزن است. كه فاصله ميان اين دو نشانه را بعنوان حجم ثابت در نظر مي‌گيريم. يعني انگشت خود را كمي آزاد كرده، تا مايع قطره - قطره بيرون بريزد. زماني كه سطح مايع به نشانه بالاي مخزن رسيد شمارش را شروع كرده و تا موقعي كه مايع به نشانه پايين برسد، ادامه ميدهيم.

محاسبات: درجه حرارت محيط برابر 27°C بود بنابراين اطلاعات اوليه بصورت زير استخراج مي‌شود:

حال به محاسبه كشش سطحي هر مايع بر اساس فرمول  ميپردازيم و جدول بصورت زير تكميل مي‌شود:

در اين محاسبات، آب بعنوان مايع معلوم در نظر گرفته شده و كشش سطحي ديگر مايعات بر اساس كشش سطحي آن محاسبه شده است.

حال براي محاسبه خطا از روش ديفرانسيل لگاريتمي كمك مي‌گيريم. يعني T' را بصورت تابعي از N، N'،D، D' و T در نظر مي‌گيريم. منتها خطاي شمارش تعداد قطرات صفر است. و همچنين خطاي T. پس داريم:

نوع مايع	N	D (g/cm3)	T(dyne/cm)	ΔT
آب	57	0.998	71.7
مايع 1	138	0.813	24.125	0.054
مايع 2	142	نظرات (0)

مطالب مرتبط با این پست :

می توانید دیدگاه خود را بنویسید

ارسال نظر خصوصی برای مدیریت ذخیره مشخصات