一种测量液体表面张力系数的新方法

利用表面张力、浮力和重力相互平衡的简单概念,设计了一套新的液体表面张力系数测量装置。实验结果表明,使用该装置测量去离子水和自来水的表面张力系数,其结果与标准值符合得很好,与基于拉力传感器的拉脱法相比,测量精度有较大的提高。该装置具有简易、精度高、便宜等优点,能够为测量液体表面张力系数提供一种新的方法。     

拉脱法测量液体表面张力系数的改进

通过改进原有的实验仪器,设计一个拉脱法测量液体表面张力系数的新实验.从金属环片受力分析开始,推导测量液体表面张力系数的计算新公式,纠正了一直以来不计液膜重力的过于粗略的计算方法.实践证明该实验测量方法操作方便,测量过程稳定,重复性强,数据精度高.并对新的实验结果进行准确分析,澄清了有关文献中错误的概念.     

设计控温装置研究液体表面张力系数与温度的关系

介绍了自行设计、搭建的测量液体表面张力系数与温度关系的实验装置,用毛细管法测量了不同温度下水和乙醇的表面张力系数,得到了它们与温度的线性关系.利用此装置还可以进行其他对样品温度测控要求较高的实验.     

用电子天平测定液体表面张力系数结果的分析

用电子天平测量金属环从水中拉出过程表面张力的变化,对测量结果进行分析修正,明确了用脱环法测定表面张力系数的正确计算公式.     

基于光纤拉力传感器测量液体表面张力系数

基于法布里-珀罗干涉型拉力传感器,利用拉脱法测量了液体表面张力系数.设计制备出的光纤拉力传感器结合单频激光器、光纤环形器、光电探测器可使输出电压和拉力成正比,其灵敏度约为64.5mV/N.利用其测量室温下水的液体表面张力系数(0.076±0.001)N/m,相对偏差为4.1%.     

表面张力的定性定量分析

通过自制实验装置演示镜子起雾现象证明了液体表面张力的存在,同时也证明了表面活性剂对表面张力的大小存在影响.对于表面张力系数的测量,该实验定量装置提出了基于大气压强原理测量液体表面张力系数的新方法.实验发现,该实验定性定量装置具有精度更高、成本更低、可操作性更强等优点.     

拉脱法测量纯水表面张力系数实验的研究

从实验和理论上对拉脱法测量表面张力系数的实验进行了研究.用微力传感器代替约利弹簧,并在此基础上改进了实验仪器.研究分析了使用约利弹簧和传感器测量表面张力系数实验的实验原理,指出了它们的区别,并给出了利用传感器测量表面张力系数实验的理论计算公式.改进后的实验降低了拉脱法测量表面张力系数实验的技术难度,提高了测量表面张力系数的精确度.     

极大值法测量表面张力系数

测量金属薄片从液体中拉出过程中液膜高度和拉力的关系,分析其产生的原因,给出液体表面张力系数的准确测量方案.     

对FD-NST-I型液体表面张力系数测量仪的改进

根据吊环法测量液体表面张力系数实验原理,针对现有的FD-NST-1型液体表面张力系数测量仪的不足进行改进.另外在仪器上增加样品加热装置,可以对不同温度下的液体表面张力系数进行测量.通过实验对比得出:改进后的实验装置操作方便、实验误差小,重复性好.     

集成扭秤放大法测量薄膜的表面张力系数

根据能量守恒定律将薄膜表面张力系数的测量转化为几何量的测量.利用扭秤装置和光路放大测量微小长度,实现了对薄膜表面张力系数的间接测量.     

基于LabVIEW的液体表面张力系数测定

设计了基于LabVIEW数据采集的液体表面张力系数测定系统.采用力敏传感器测量拉力,由单片机系统结合LabVIEW程序实现了数据的自动采集,并实时显示拉力曲线.纯净水的表面张力系数测试结果表明该系统准确性高且重复性好.     

液体表面张力系数实验装置的改进

对现有吊环法液体表面张力系数测量仪的水平调节装置、吊环升降装置存在的不足进行了改进,在原有仪器上增加了液体加热装置,以便对不同温度下的液体表面张力系数进行测量,实验说明新的实验装置更加科学合理.通过实验对比得出:新的实验装置操作方便、实验误差小、重复性好,有推广价值.     

蓖麻油黏度与表面张力系数的关系研究

分别利用落球法和拉脱法测量了蓖麻油在不同温度下的黏度和表面张力系数;根据最速下降法,编制自动调参程序FIT,通过拟合实验测量数据,得到了描述蓖麻油黏度与表面张力系数关系的经验公式.     

毛细管探针法测定液体的表面张力系数

在毛细管法测定液体表面张力系数的实验中,利用被测液体导电的性质,在螺旋测微计的测微螺杆上沿轴线方向加装一根金属探针,通过电学方法探测毛细管内液面及容器内液面的位置,实现液体在毛细管内上升高度的测量.利用探针法分别测量了蒸馏水在几个不同温度下的毛细上升高度,利用瑞利公式计算表面张力系数.实验结果表明,探针法测量毛细上升高度的重复性好,所测得蒸馏水的表面张力系数与其公认值的百分误差约小于0.12%.     

居家实验：利用滴重法和悬滴法测量液体的表面张力系数

目前,非实验室环境下开展的基础物理实验教学不仅仅是应对突发公共安全事件的举措,也改变着物理教学的模式。在南开大学居家物理实验教学案例的基础上,给出了在非实验室环境下可较低成本地开展的两种液体表面张力系数测量的实验方案,方案提出利用手机以及简易输液瓶和自动铅笔头可以组装出滴重法和悬滴法测量液体表面张力系数的装置,并利用该装置对自来水的表面张力系数进行了测量,给出了详细的实验设计、测量方案以及测量结果的准确度,进而探讨了其在基础物理实验教学上的适用性。     

拉脱法测量液体表面张力系数的误差分析

拉脱法测量液体表面张力系数的实验过程中,实验条件影响实验结果的因素繁杂,本文通过理论分析的方法,总结归纳分析了四种对实验影响显著的因素,分别是温度测量偏差导致表面张力系数误差;砝码生锈或磨损造成K值不准确导致表面张力系数误差;圆环沾水造成△U变化导致表面张力系数误差和圆环内外径测量失误导致表面张力系数误差。分析结果表明,实验测得的表面张力系数会随着温度的升高而逐渐降低,且其测量误差将随着生锈砝码数量、圆环上附着水滴质量及内外径测量误差的增加而加剧。该研究结果可为大学物理教学实验教学过程中减小拉脱法测量液体表面张力系数测量误差起到一定指导意义。     

基于对轴对称液桥边缘轮廓拟合的液体表面张力系数测量研究

基于Yang-Laplace公式与液桥平均曲率的关系,研究两平行板间液桥的形貌与表面张力系数的关系,探索出通过对液桥边缘进行轮廓拟合来测量液桥液体的表面张力系数的方法.搭建了一套可以拍摄液桥的边缘放大图的实验平台,利用sobel算子提取边缘信息的Matlab算法,对液桥轮廓进行边缘提取,进而拟合得到液体表面张力系数,计算结果显示表面张力系数的相对误差在5%以内.     

毛细管探针法测定液体表面张力系数的进一步研究

采用较大直径的毛细管对探针法测量液体表面张力系数做了进一步研究.文中引用了Prokhorov提出的改进的瑞利公式,介绍了表面张力系数α的各相关公式的适用范围.实验中利用毛细管探针法测量了几个不同温度下蒸馏水在一直径为5.744.nm的毛细管中的上升高度,用Prokhorov公式计算α.实验测得的蒸馏水的表面张力系数与公认值的百分误差约小于0.13%.最后对实验结果的误差原因进行了分析.     

酒精杂质对水的表面张力系数的影响

利用毛细管测量液体的表面张力系数α是一个重要的物理实验,它是根据毛细现象,利用公式α=ρghR/2来测量的,式中的ρ为被测液体的密度,g为重力加速度,h为液体在毛细管中上升的高度,R为毛细管的半径.此实验经常用水和酒精两种液体来做.在做这个实验的过程中发现水中混入少量的酒精杂质会对水的表面张力系数的测量结果产生很大的影响.为此,笔者专门对酒精杂质的影响进行了研究,介绍于下.     

黏滞液体表面张力系数的悬滴法测量

开展了悬滴法测量黏滞液体表面张力的实验技术探究。通过微量进样控制技术，结合动态过程的连续图像采集方法，获得了不同液体量时的液滴形态变化。利用液滴表面张力与重力平衡时的临界状态图像，计算得到硅油的表面张力系数。与标准值相比较，测量数据的相对误差为4%左右。