Bảng Báo Cáo Thực Hành Vật Lý 10 Bài 40, Xác Định Hệ Số Căng Bề Mặt Của Chất Lỏng

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Mục đích thí nghiệm

– Kiến thức: Cách đo được lực căng bề mặt của nước tác dụng lên một chiếc vòng kim lọai nhúng chạm vào trong nước, từ đó xác định hệ số căng bề mặt của nước ở nhiệt độ phòng.

Đang xem: Bảng báo cáo thực hành vật lý 10 bài 40

1.2. Dụng cụ thí nghiệm

– Chiếc vòng nhôm dùng trong thí nghiệm này là loại vật rắn có tính dính ướt hoàn toàn đối với chất lỏng cần nghiên cứu (nước). Trước khi đo cần lau sạch các chất bẩn bám vào mặt vòng, để có kết quả đo chính xác.

– Thước kẹp dùng đo chu vi ngoài và chu vi trong của chiếc vòng.

+ Thước kẹp: gồm thước chính và du xích.

1.3. Cơ sở lý thuyết

2. Báo cáo thực hành

a) Phương án 1: Xác định hệ số căng bề mặt của nước xà phòng

* Trường hợp chiều dài cạnh AB l1 = 5 cm.

Bảng 57.1

*

( egin{array}{l} overline sigma = frac{{{sigma _1} + {sigma _2} + {sigma _3}}}{3} = frac{{0,0314 + 0,0333 + 0,0284}}{3} = 0,0310,N.{m^2} Delta sigma = frac{{{sigma _{max}} – {sigma _{min }}}}{2} = frac{{0,0333 – 0,0284}}{2} = 0,00245,N/{m^2} end{array} )

Vậy: σ = (overline sigma ) ± Δσ = 0,0310 ± 0,00245 N/m2.

* Trường hợp chiều dài cạnh AB l2 = 10 cm.

Xem thêm: Tham Khảo Cách Viết Nhật Ký Thực Tập Kế Toán Nguyên Vật Liệu Nhật Ký Thực Tập

Bảng 57.2

*

Ta có:

( egin{array}{l} overline sigma = frac{{{sigma _1} + {sigma _2} + {sigma _3}}}{3} = frac{{0,0289 + 0,0304 + 0,0279}}{3} = 0,0290,N.{m^2} Delta sigma = frac{{{sigma _{max}} – {sigma _{min }}}}{2} = frac{{0,0304 – 0,0279}}{2} = 0,00125,N/{m^2} end{array})

Vậy: σ = σ− ± Δσ = 0,0290 ± 0,00125 N/m2.

b) Phương án 2: Xác định hệ số căng bề mặt của nước cất

Bảng 57.3: Kết quả đo đường kính trong và đường kính ngoài của vòng nhôm

*

Bảng 57.4: Kết quả đo lực căng bề mặt

*

1. Giá trị trung bình của hệ số căng bề mặt của nước:

( egin{array}{l} overline sigma = frac{{overline {{F_c}} }}{{pi (overline D + overline d )}} = frac{{0,015}}{{3,1412 + ({{51,66.10}^{ – 3}} + {{50,33.10}^{ – 3}})}} = 0,0468,N/m end{array} )

2. Tính sai số tỉ đối của phép đo:

(delta sigma = frac{{Delta sigma }}{{overline sigma }} = frac{{Delta {F_c}}}{{{F_c}}} + frac{{Delta pi }}{pi } + frac{{Delta D + Delta d}}{{overline D + overline d }} )

Trong đó:

ΔFc = (overline {Delta {F_c}} )+ 2ΔF’ (ΔF’ là sai số dụng cụ của lực kế, lấy bằng một nửa độ chia nhỏ nhất của lực kế → ΔF’ = 0,001/2 = 0,0005)

ΔD = (overline {Delta {D}} )+ ΔD’; Δd = (overline {Delta {d}} )+ Δd’ (ΔD’ và Δd’ là sai số dụng cụ của thước kẹp, lấy bằng một nửa độ chia nhỏ nhất của thước kẹp → ΔD’ = Δd’ = 0,05/2 = 0,025 mm)

→ ΔFc = 0,0006 + 2. 0,0005 = 0,0016

(frac{{Delta F}}{{overline {{F_c}} }} = frac{{0,0016}}{{0,015}} = 10,67% )

Và ΔD = 0,08 + 0,025 = 0,105 mm; Δd = 0,005 + 0,025 = 0,03 mm

( Rightarrow frac{{Delta D + Delta d}}{{overline D + overline d }} = frac{{0,105 + 0,03}}{{51,66 + 50,03}} = 0,133% )

Như vậy trong trường hợp này ta phải lấy π = 3,1412 để cho (frac{{Delta pi }}{pi } , khi đó ta có thể bỏ qua (frac{{Delta pi }}{pi } ).

( egin{array}{l} Rightarrow delta sigma = frac{{Delta F}}{{overline {{F_c}} }} + frac{{Delta pi }}{pi } + frac{{Delta D + Delta d}}{{overline D + overline d }} = 10,67% + 0,0133% = 10,6833% end{array} )

3. Tính sai số tuyệt đối của phép đo:

Δσ = ({overline sigma } ).δσ = 0,0468.10,6833% = 0,005.

4. Viết kết quả xác định hệ số căng bề mặt của nước:

σ = ({overline sigma } ) ± Δσ = 0,0468 ± 0,005 (N/m).

Nhận xét: Hệ số căng bề mặt trong thí nghiệm thường nhỏ hơn giá trị thực tế trong SGK (σ = 0,073 N/m) vì trong SGK làm thí nghiệm ở môi trường lí tưởng nước cất, còn trong phòng thí nghiệm độ tinh khiết của nước và của vòng nhôm không lí tưởng, có sai số trong quá trình đo. Ngoài ra σ còn phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường.

Xem thêm: Agroinfo Công Bố ” Báo Cáo Ngành Thuốc Bảo Vệ Thực Vật Việt Nam Năm 2015

3. Luyện tập

Câu 1: Mô tả hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng. Nói rõ phương, chiều của lực căng bề mặt?

Câu 2: Trình bày thí nghiệm xác định chất lỏng theo phương pháp kéo vòng kim loại bứt ra khỏi bề mặt của chất lỏng đó.

Câu 3: Viết công thức xác định độ lớn của lực căng bề mặt của chất lỏng. Hệ số căng bề mặt phụ thuộc những yếu tố nào của chất lỏng?

Câu 4: Một khối gỗ hình trụ có khối lượng 20 g đặt nổi trên mặt nước, trục của khối gỗ nằm thẳng đứng. Đường kính tiết diện của khối gỗ d =10 mm; nước dings ướt hoàn toàn gỗ. Cho khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3 và hệ số căng bề mặt của nước là 0,072 N/m; lấy g = 9,8 m/s2. Độ ngập của khối gỗ trong nước là bao nhiêu?

4. Kết luận

Vậy là chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu xong bài học Thực hành Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như:

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Thực vật

Khuyễn Mãi Hot