Исследовательская работа учащегося. Поверхностное натяжение

Сила поверхностного натяжения  

Выполнила: Киселева Наталья

Ученица 7 класса. МАОУ «СОШ №52»

Руководитель: Чимитова Галина Намсараевна.

Учитель физики.

Сила поверхностного натяжения - это сила, обусловленная взаимным притяжением молекул жидкости, направленная по касательной к ее поверхности.

Цель работы - исследование силы поверхностного натяжения и экспериментальное определение коэффициента поверхностного натяжения и растворов, их зависимость от температуры и концентрации.

Задачи:

• Углублённое изучение теоретического материала
• Изучить методы измерения поверхностного натяжения жидкости.
• Используя доступные методы, измерить поверхностное натяжение.
• Представить в виде таблиц и графиков результаты измерений поверхностного натяжения.
• Сравнить результаты исследований и данные в таблицах.

. Силы поверхностного натяжения играют существенную роль в явлениях природы, биологии, медицине, в различных современных технологиях, в полиграфии, в технике, в физиологии нашего организма.

Со стороны ближайших молекул действуют силы отталкивания. Результирующая этих сил уравновешивает силу притяжения со стороны жидкости.

Молекулы поверхностного слоя жидкости обладают дополнительной потенциальной энергией по сравнению с молекулами внутри жидкости.

Поверхностной энергией обладает не только свободная поверхность жидкости, но и граница двух жидкостей, поверхность раздела жидкости и твердого тела, свободная поверхность твердого тела.

Коэффициент пропорциональности σ называют коэффициентом поверхностного натяжения.

ИЗМЕРЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ ВОДЫ МЕТОДОМ ОТРЫВА ПЕТЛИ.

№ Опыта

L,м

1.

2.

0.06

F,Н

σ= F/2L,Н/м

0.06

4.5*10ˉ³

3.

σ ср.

37.5*10ˉ³

0.06

4*10ˉ³

33.3*10ˉ³

3.9*10ˉ³

32.5*10ˉ³

34.4*10ˉ³

Измерение поверхностного натяжения воды методом отрыва капель.

№ Опыта

М1, кг

1.

М2, кг

2.

0.029

М, кг

3.

0.0383

0.029

n,1

0.029

0.0093

0.0379

0.0089

0.038

100

D,м

0.009

100

σ=Мg/nπD,Н/м

0.002

100

σ ср.

0.002

0.15

0.002

0.14

0.14

0.14

Измерение поверхностного натяжения воды методом поднятия жидкости в капилляре.

№ Опыта

1.

ρ,кг/м³

1000

D,м

2.

h,м

0.002

3.

1000

0.005

1000

σ=ρghD/4

0.002

0.002

0.007

0.025

σср .

0.004

0.035

0.04

0.03

Значения поверхностного натяжения, полученные в результате проведенных опытов.

Вещество

σ, мН/м

1.Мыльный раствор

t, ºC

37

2.Глицирин

60

20

3.Масло растительное

4.Молоко

20

25

47

20

5.Этиловый спирт

20

20

20

Заключение.

Проделав все опыты, представленные в работе, можно сделать выводы:

1.Силы поверхностного натяжения малы и проявляются при малых объёмах жидкости.

2.Поверхностная энергия жидкости зависит не только от свойств самой жидкости, но и от свойств среды, с которой жидкость граничит, а так же от температуры жидкости. При увеличении температуры внутренняя энергия молекул возрастает и, естественно, уменьшается напряжение в пограничном слое жидкости и, следовательно, уменьшаются силы поверхностного натяжения.

3.В выполненной исследовательской работе, полно представлены и теория по данному вопросу, и проделанные эксперименты, которые подробно описываются, и являются доказательством того, что эти силы существуют, играют большую роль и в природе, и в жизни человека.

Спасибо за внимание!

Сила поверхностного натяжения, площадь поверхности, стремясь сократить, двигает кровь в капиллярных отверстиях, тем помогая нам попросту жить. Силы природные, силы небесные, вы - как основа для силы души. Ведь у души своя есть поверхность и каждый стремится ёё защитить!