Hustota a povrchové napätie - GRIN
Technické práce (škola) 2000 5 strán
Ukážka čítania
Úvod:
Úlohou je určiť hustotu telies pomocou
Meria chudnutie tela vo vode. Povrchové napätie vody by sa malo navyše určiť vytiahnutím prstencovej platne.
Teória:
Na stanovenie hustoty rôznych telies vyrobených z rôznych materiálov sa zmeria hmotnosť tela. Rovnaké telo sa úplne spustí do nádoby s vodou a tam sa zachytí zmenená hmotnosť. Rozdiel vo výsledkoch merania sa potom rovná hmotnosti vytlačenej vody. Pomocou vzorcov G = g * _ * V a _G = g * _ * V môžete teraz vytvoriť vzorec, ktorý poskytne požadovanú hustotu tela bez znalosti objemu tela. Tento vzorec je:
Povrchové napätie je vzťah medzi prácou a zmenou oblasti pri vytiahnutí predmetu. Využívame to tak, že pomaly vytiahneme z kvapaliny geometricky určené teleso. Zmeriame potrebnú silu a pomocou vzorcov _W = F * _x a _S = 2 * _x * 1 určíme povrchové napätie pomocou nasledujúceho vzorca.
Hustota a povrchové napätie
Popis nastavenia merania hustoty:
Potom, čo sme zmerali dĺžku a priemer kovového valca, zavesíme ho na váhu lúča. Berieme tam jeho váhu. Potom ponoríme valec do nádoby s vodou a znova odmeriame jeho hmotnosť. S nameraným úbytkom hmotnosti môžeme teraz vypočítať hustotu prostredníctvom jej úbytku hmotnosti vo vode a pomocou vzorca _ = m/V, pretože poznáme jej rozmery. Teraz uskutočňujeme rovnaký experiment s nepravidelným predmetom. Aby sme to dosiahli, vezmeme kamienok a znova zmeriame jeho úbytok hmotnosti a pomocou neho vypočítame jeho hustotu.
Obrázok nie je súčasťou tohto výňatku
Hustota a povrchové napätie
Popis nastavenia merania povrchového napätia:
Na určenie povrchového napätia vody vezmeme krúžok vyrobený z tenkého plechu. Tento prsteň zavesíme na váhu a vyvážime ju. Pod krúžok dáme misku s vodou a krúžok len ponoríme do vody. Misku sme položili na pákovú plošinu a teraz môžeme misu pomaly spúšťať. Rovnováhu vždy korigujeme, aby prevážila. Robíme to veľmi malými krokmi, kým sa krúžok nevytrhne z vody. Z nameraných hmotností teraz môžeme vypočítať potrebnú silu. Na výpočet povrchového napätia zmeriame prstenec, aby sme určili zväčšenie plochy. Rovnaký experiment uskutočňujeme päťkrát. Ako ďalší experiment sme navlhčili povrch medzi prstencom a miskou trochou umývacieho prostriedku a opäť zmerali maximálnu odchýlku vyváženia lúčov. Tento postup opakujeme päťkrát, ale misku a krúžok musíme vždy vyčistiť.
Hustota a povrchové napätie
Vyhodnotenie povrchového napätia:
Na určenie povrchového napätia zmeriame krúžok, ktorý vytiahneme z vody. Získame hodnotu 19,8 mm pre vonkajší priemer a hodnotu 19,25 mm pre vnútorný priemer. Pretože sa vzdialenosť, ktorá sa má zdvihnúť, vo vzorci pre povrchové napätie skracuje, nemusíme tento rozmer merať. Teraz určíme jeho hmotnosť a dostaneme hodnotu 19,29 g. Teraz zdvihneme misku s vodou tak ďaleko, aby krúžok len vyčnieval do vody. Keď sa to už stalo, váhy umiestnime späť na vodorovnú rovinu, teraz misku spustíme a súčasne váhy znova a znova tarujeme. Robíme to veľmi malými krokmi, kým sa krúžok nevytrhne z vody. Teraz dokumentujeme poslednú nastavenú hodnotu. Tento postup opakujeme päťkrát. Potom vykonáme ten istý experiment ešte päťkrát, tentokrát však na povrch nakvapkáme trochu čistiaceho prostriedku.
Obrázok nie je súčasťou tohto výňatku
Namerané hmotnosti je možné teraz previesť na sily ich vložením do vzorca F = m * g. Vypočítame obvod krúžku. Medzi vonkajším priemerom a vnútorným priemerom používame neutrálne vlákno. Teraz môžeme vypočítať povrchové napätie.
Tento experiment znova uskutočňujeme, ale tentokrát do vody pridáme trochu čistiaceho prostriedku. Teraz dostaneme výrazne nižšie povrchové napätie ____ 0,039 N/m.
Výsledok:
Povrchové napätie vody = 0,055 N/m
Povrchové napätie vody so saponátom 0,039 N/m
Hustota a povrchové napätie
Výsledky/hodnotenia/zdroje chýb/kontroly
Hustota:
Z hodnôt môžete vidieť, že obe hodnoty hustoty sú relatívne presné. Preto sa dá povedať, že je použiteľný Archimedov princíp na určenie hustoty materiálu. Môžete teda tiež veľmi dobre určiť hustotu menej jednoduchých geometrických materiálov (okruhliakov). Nevýhodou by však bolo, keby mal materiál príliš veľké rozmery.
- Zlé zaobchádzanie s váhou · Nepresné odčítanie váhy
- Voda nebola destilovaná voda (t.j. iná hustota). · Nepresné meranie kovového valca
Povrchové napätie:
Podľa očakávania je povrchové napätie vody so saponátom nižšie.
To sa dá vysvetliť skutočnosťou, že mydlový roztok oslabuje alebo eliminuje vnútorné napätie molekúl vody v medznej vrstve so vzduchom.
- Voda nebola destilovaná voda (t. J. Rozdielna hustota). · Nádoba nebola vyčistená presne po každom pokuse (zvyškový prací prostriedok). · Krúžok nebol správne vysušený.
- Zlé zaobchádzanie s váhou · Nepresné odčítanie váhy