Lực căng bề mặt là gì ? Nêu phương pháp dùng lực kế xác định lực căng bề mặt và xác định hệ số căng bề mặt ? Viết công thức thực nghiệm xác định hệ sốcăng bề mặt theo phương pháp này ?
Có thể dùng lực kế nhạy để đo lực căng bề mặt và hệ số căng bề mặt của chất lỏng không dính ướt theo phương pháp nêu trong bài được không?
Ta có thể sử dụng lực kế nhạy để đo lực căng bề mặt và hệ số căng bề mặt của chất lỏng không dính ướt theo phương pháp nêu trong bài.
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?
Lực căng bề mặt chất lỏng có:
- Phương: Vuông góc với đoạn đường trên bề mặt, tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng.
- Chiều: Có chiều sao cho làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng.
- Độ lớn: f = σl
Với σ hệ số căng bề mặt (N/m)
Giá trị của σ phụ thuộc nhiệt độ: σ giảm khi nhiệt độ tăng.
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?
Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kỳ trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó.
f=σlf=σl
σ gọi là hệ số căng bề mặt, đơn vị đo là niu-tơn trên mét (N/m). Nó phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất chất lỏng. Khi nhiệt độ của chất lỏng tăng thì hệ số căng bề mặt của nó giảm.
Để xác định hệ số căng bề mặt của nước, người ta dùng ống nhỏ giọt mà đầu dưới của ống có đường kính trong 2mm. Khối lượng 40 giọt nước nhỏ xuống là 1,9g. Xác định hệ số căng bề mặt, coi trọng lượng giọt nước đúng bằng lực căng bề mặt lên giọt.
Khi giọt nước bắt đầu rơi ta coi trọng lượng giọt nước đúng bằng lực căng mặt ngoài tác dụng lên vòng tròn trong của ống.
Vậy ta có: P = F0 ⇒ m g = π d σ ⇒ σ = m g π d
Khối lượng một giọt nước là m = 1 , 9 40 = 0 , 0475 g = 0 , 0475.10 − 3 k g
⇒ σ = 0 , 0475.10 − 3 .10 3 , 14.2.10 − 3 = 0 , 475 6 , 28 = 0 , 0756 N / m
Để xác định hệ số căng bề mặt của nước, người ta dùng ống nhỏ giọt mà đầu dưới của ống có đường kính trong 2mm. Biết khôi lượng 20 giọt nước nhỏ xuống là 0,95g. Xác định hệ số căng bề mặt, coi trọng lượng giọt nước đúng bằng lực căng bề mặt lên giọt nước.
Khối lượng mỗi giọt nước: m = 0 , 95.10 − 3 20 = 4 , 75.10 − 5 k g
Ta có : P = m.g = 4,75.10-4N
Mà P= Fc ⇒ σ = F c π . d = 7,56.10-2 ( N/m )
Trình bày thí nghiệm xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng theo phương pháp kéo vòng kim loại bứt ra khỏi bề mặt của chất lỏng đó .
Kéo vòng nhôm bứt ra khỏi bề mặt của chất lỏng cần đo hệ số căng bề mặt. Dùng lực kết và thước kẹp đo:
+ Trọng lượng P của vòng nhôm; lực kéo F vừa đủ để bứt vòng khỏi mặt chất lỏng. Tính lực căng bề mặt : FC = F – P
+ Đo đường kính vòng ngoài và vòng trong của vòng, rồi tính tổng chu vi :
L = π(d1+ d2) (d1 và d2 là đường kính vòng ngoài và vòng trong).
Giá trị hệ số căng bề mặt của chất lỏng được tính :
Để xác định hệ số căng bề mặt của nước, người ta dùng ống nhỏ giọt mà đầu dưới của ống có đường kính trong 2mm. Biết khối lượng 20 giọt nước nhỏ xuống là 0,95g. Xác định hệ số căng bề mặt, coi trọng lượng giọt nước đúng bằng lực căng bề mặt lên giọt nước. Khối lượng mỗi giọt nước: m = 0 , 95 . 10 - 3 20 = 4 , 75 . 10 - 5 k g
A. 0,24 N/m.
B. 0,0796 N/m.
C. 0,0756 N/m.
D. Đáp án khác
nêu phương pháp dùng lực kế xác định lực căng bề mặt và xác định hệ số căng bề mặt
Biểu thức nào sau đây xác định lực căng bề mặt của chất lỏng:
A. F = σl
B. F = σ - 1
C. F = σ l
D. F = l σ
Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng và có độ lớn:
F = σl
Trong đó:
+ F: lực căng bề mặt chất lỏng (N)
+ σ: hệ số căng bề mặt của chất lỏng (N/m)
+ l: độ dài đường giới hạn của chất lỏng (m)
Đáp án: A