Сұйықтың беттік қабатының қасиеттерi. Жұғу, қылтүтіктік құбылыстар. Физика, 10 сынып, қосымша материал 5.

Сұйықтың беттік керілуін анықтау

Жұмыстың мақсаты: раманың жырту әдісімен судың беттік керілу коэффициентін анықтауды үйрену.

Құрал-жабдықтар: таразылар кішкентай салмақтармен, ыдыс сумен, зерханалық штатив, шыны түтікше құммен, үлкен сызғыш, қағаз, сымды рамка жіппен.

Теория. Сұйықтықтың беттік молекулалары сұйықтық ішіндегі молекулалардың энергиясымен салыстырғанда потенциалдық энергияны артық жұмсайды. Кез-келген механикалық жүйе секілді, сұйықтықтың беткі қабаты өздігінен потенциалдық энергиясы минималды күйге айналады, ал сұйықтықтың еркін беті азаяды.

Сұйық молекулалардың өзара әрекеттесуіне байланысты күші, оның беткі қабатының азаюына және осы бетіне бағытталғанына байланысты, беттік керілу күші деп аталады.

Сұйықтың еркін бетінің шекара ұзындық бірлігіне әрекет ететін беттік керілуінің күшіне тең, беттік керілу коэффициенті немесе беттік керілу деп аталады. Беттік керілу осы формула бойынша анықталады:

- сұйықтың еркін бетінің шекарасының ұзындығы.

Беттік керілу коэффициентін әртүрлі әдістермен анықтауға болады: капиллярдағы суды көтеру арқылы, тамшыларды бөлшектеу әдісі, рамканы босату тәсілі.

Жұмыс тәртібі:

1. Зерханалық штативтің қысқышына таразыларды қысыңдар.

2. Таразылардың бір жақтауына жіп арқылы рамканы байлап алыңыз, кейін таразылардың құм арқылы тепе-теңдігін орналастырып жіберіңіз ( құмды жақтаудың үстінде жатқан кағаз бетіне салыңыз).

3. Рамканың көлденең позициясына жету.

4. Жақтаудың астына, су бетінен рамкаға 1-2 см болатындай, дистильденген суы бар ыдысты қойыңыз.

5. Абайлап қолмен рамка судын бетіне тигізгендей болып төмендетіңіз, ол оған «кептеліп» тұрсын.

6. Рамка су бетінен ажыратқанша, өте мұқият болып, қағазға құмды қосыңыз.

7. Рамканы кептіріп, кішкентай салмақтар арқылы, таразыларды қайта тепе-теңдікке қойыңыз. Салмақтың массасын анықтаңыз: m = ... ..г = ...... кг

8. Cызғышпен рамканың периметрін өлшеңіз: L = ... см = ... м

9. Төмендегі формула бойынша судың беттік керілу коэффициентін есептеңіз:

F_пн=mg ескеріңіз, m – салмақтың массасы, g – еркін түсу үдеуі.

F_пн =σ=

• Абсолюттік қатені анықтаңыз:

• Салыстырмалы қатені анықтаңыз:

ε

• Кестені толтырыңыз.

Өлшенген мәннің физикалық мағынасын көрсететін қорытынды жасаңыз және жұмыста алынған нәтиженің кестеленген мәннен ерекшеленетінін түсіндіріңіз.

Сынақ сұрақтары

1. Неліктен беттік керілу сұйықтың түріне байланысты?

2. Неліктен беттік керілу температураға байланысты?

3. екі бірдей сынауықта саны бірдей тамшылар бар. Сынақтың біреуінде таза су, ал екіншіде сабынды су бар. Өлшенген тамшылардың көлемі бірдей ме? Жауапты дәлелдеңдер.