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.     

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%.     

最大气泡压力法测液体表面张力系数的改进

对最大气泡压力法测定液体表面张力系数的实验原理、方法及仪器进行了研究,提出用螺旋活塞定量加压控制气泡的生成速度;用扩散硅气体压力传感器测量压强,测得值数字显示;用双毛细管制作实验探头,消除了毛细管插入液体一定深度产生的静压强及待测液体密度等对计算液体表面张力系数的影响,提高了液体表面张力系数的测量速度和精度.     

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.     

用毛细管测量表面张力系数中管内径d引起的误差

通过用毛细管测量表面张力系数实验获得了管直径ｄ与表面张力系数α的相对误差之间的关系曲线，由此证明实验测得的α和ｄ值与理论公式相比呈现一种定向的偏差     

用毛细管测量表面张力系数中的管内径d引起的误差

通过用毛细管测量表面张力系数实验获得了管直径ｄ与表面张力系数ａ的相对误差之间的关系曲线，由此证明实验测得的ａ和ｄ值与理论公式相比呈现一种定向的偏差。     

用平行玻璃板法测定水的表面张力系数

我们在普通物理实验中较长时间一直用毛细管法测定水的表面张力系数,但学生实验的效果总是不太理想。我们认为主要原因是毛细管孔径不均匀,各向差异较大,以及毛细管不易清洗干净。为改变此种状况,我们设计了一种用平行玻璃板测定水的表面张力系数的方法。经物理系两届学生使用,实验效果尚好,现将有关情况介绍于后。     

拉脱法测量液体表面张力系数实验结果分析

对拉脱法测表面张力系数实验数据进行了详细的不确定度计算,在常温下测量结果精度较好。在变温下进行了单次测量,由于仪器控温装置精度较低以及表面张力系数随温度变化较小,每个温度点的测量值存在一定偏差,但实验结果的变化趋势基本一致。     

测定表面张力系数（毛细管法）的改进

普通物理实验中,用毛细管法测定水的表面张力系数的原理如图1所示。当洁净的直径为d的毛细管插入水中,管中水柱升高     

基础实验题A:液体的表面张力系数测量

介绍了第5届全国大学生物理实验竞赛基础实验题A的实验内容,给出了参考解答,并分析了竞赛结果.基础实验题A涵盖毛细管法和最大泡压法测量液体的表面张力系数2部分,分5道试题.毛细管法和最大泡压法在理论上具有相似性,毛细管法从液体的表面张力系数的定义出发,引导学生从最基础的层面上理解液体表面张力系数的定义,从而自拟实验方案,自组实验器材进行实验测量;最大泡压法考查学生举一反三的学习能力,在相似的理论下自拟、自组实验.试题整体考查了学生对理论知识的理解运用能力以及基本的实验操作能力.     

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.     

关于“利用毛细管测定水的表面张力系数”实验的几点建议

在高中物理课本第二册第221页实验五是“利用水在毛细管升高来测定水的表面张力系数”的分组实验,这个实验看起来手续简单,其实作起来颇不易精确,误差很大,效果不好。今年我花费了很长时间,反复实验,最后做得比较成功(误差由40％降低到3％)。这次实验我采取的具体办法有以下几个方面: (一)“高度”测得准确测量水在毛细管     

测量毛细管中液面上升高度的另一种方法

从流体动力学角度推出了液体在毛细管中上升的高度，从而指出的测量液体表面张力系统数中传统方法的欠缺，提出了采用下降法测量液体在毛细管内的高度的方法，使得测量液体表面张力系数的系统误差大大降低。     

基于NI myDAQ数据采集器的表面张力系数测量系统

基于NI myDAQ数据采集器、应变式力传感器和位移传感器,用LabVIEW设计和制作了拉脱法测液体表面张力系数的实验系统,该系统可完整定量地记录液面拉破前后液面高度和液体表面张力的变化过程,液面高度测量精度达到0.01mm,表面张力测量精度达到10-5 N.用该系统测量了水、乙醇及其混合液体的表面张力系数,发现随着乙醇体积分数的增加,表面张力系数呈非线性递减,且液膜可拉伸长度也非线性减小.     

不同泥沙含量河水的表面张力系数测定

表面张力系数的测量方法有很多，其中拉脱法是简单有效的一种，本实验基于拉脱法通过改变河水泥沙含量、温度进行表面张力系数测量，以探究泥沙含量、温度的变化是否会对液体表面张力系数的测量值造成影响，并对比分析在澄清和悬浊状态下河水表面张力系数的变化情况。通过对实验结果分析可知，液体表面张力测量值与泥沙含量、温度变化有关，河水在悬浊状态下的表面张力系数整体上大于澄清状态下的表面张力系数。     

对液体表面张力系数实验方法的改进

本文提出用双毛细管代替单毛细管测定液体表面张力系数，这种方法不仅提高了测量精度，而且适宜于测定微量液体的表面张力系数。     

用毛细管测量纯水表面张力系数的误差讨论

通过用毛细管测量纯水表面张力系数实验，得到管内径d与接触角θ的相对误差之间的关系曲线，由此说明实验测得的表面张力系数α和理论公式相比呈现一定的偏差，并简单地讨论了实验的理想状态与实际情况的差别．     

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。     

拉脱法测液体表面张力系数实验的分析和讨论

拉脱法测液体表面张力系数实验的分析和讨论尹新国（安徽淮北煤炭师范学院物理系２３５０００）拉脱法测液体表面张力系数实验的原理及其现象在一些文献中已有阐述［１，２］，但仍有一些问题值得进一步研讨，譬如：水膜厚度问题、水膜高度间题等．本文从新的角度出发对这...     

拉脱速度对测量水表面张力系数影响的研究

本文研究了拉脱速度对测量水表面张力系数精度的影响。实验结果表明：拉脱速度越大，实验测得水的表面张力系数越小，实验误差越大；而相对缓慢的拉脱速度，有利于提高实验的测量精度。同时在理论上，采用COMSOL模拟的方式对水膜拉脱前后的形态进行了详细分析。并讨论了不同拉脱速度与水膜形态变化的关联，从而对实验结果作出了合理的解释。本文为精确测量水的表面张力系数，提供了拉脱速度对其影响的实验依据。