毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切?否则对实验有何影响?

Question

毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切?否则对实验有何影响?

Answer 1

1．毛细管尖端为何必须调节得恰与液面相切? 如果毛细管端口插入液面有一定深度,对实验数据有何影响?答：如果将毛细管末端插入到溶液内部,毛细管内会有一段水柱,产生压力Pˊ,则测定管中的压力Pr会变小,△pmax会变大,测量结果偏大. 2．最大泡压法测定表面张力时为什么要读最大压力差?如果气泡逸出的很快,或几个气泡一齐出,对实验结果有无影响?答：如果毛细管半径很小,则形成的气泡基本上是球形的.当气泡开始形成时,表面几乎是平的,这时曲率半径最大；随着气泡的形成,曲率半径逐渐变小,直到形成半球形,这时曲率半径R和毛细管半径r相等,曲率半径达最小值,根据拉普拉斯(Laplace)公式,此时能承受的压力差为最大：△pmax = p0 - pr = 2σ/γ.气泡进一步长大,R变大,附加压力则变小,直到气泡逸出.最大压力差可通过数字式微压差测量仪得到.如气泡逸出速度速度太快,气泡的形成与逸出速度快而不稳定；致使压力计的读数不稳定,不易观察出其最高点而起到较大的误差. 3．本实验为何要测定仪器常数?仪器常数与温度有关系吗?答：因为用同一支毛细管测两种不同液体,其表面张力为γ1,γ2,压力计测得压力差分别为 △P1,△P2,则 γ1/γ2=△P1/△P2 , 若其中一液体γ1已知,则γ2=K×△P2其中K=γ1/△P1,试验中测得水的表面张力γ1,就能求出系列正丁醇的表面张力.温度越高,仪器常数就越小.