ĆWICZENIE 8 

 

 

NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE CIECZY. 

 

A. Przebieg doświadczenia:

 

1. POMIAR NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO CIECZY METODĄ PĘCHERZYKOWĄ

.

 

Woda  (używać  wody  destylowanej)  wypływając    z  aspiratora  A  powoduje zmniejszenie 

ciśnienia  wewnątrz  kolby.  W  wyniku  wyrównywania  różnicy  ciśnień  następuje  przepływ 

powietrza przez kapilarę K zanurzoną jednym końcem w badanej cieczy (glikolu etylenowym). 

Dobieramy  tak  prędkość  wypływu  cieczy  w  aspiratorze,  aby  z  kapilary  odrywały  się 

pojedyncze  pęcherzyki  powietrza.  Wielkość  podciśnienia  ∆p obliczamy po odczytaniu na 
manometrze cieczowym M  wychylenia 

∆h 

(różnica  poziomów  cieczy  po  obu  stronach 

manometru). Pomiary wykonać 10 razy. 

Zasada pomiaru:

 

Wartość współczynnika napięcia powierzchniowego obliczamy wg wzoru: 

σ = 1/2 r ∆p = 1/2 r ρ g ∆h 

ρ - 

gęstość cieczy (wody) w manometrze 

r  - 

promień kapilary (r = 1 mm) 

g

 - przyspieszenie ziemskie 

 

2. POMIAR NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO METODĄ ODRYWANIA. 

Pomiaru dokonuje się przez rozrywanie błonki powierzchniowej wskutek rozciągania. Do metody 

odrywania  stosuje  się  najczęściej  strzemiączko  Lenarda.  Stanowi  je  ramka  z  drutu,  w  której 

pomiędzy punktami A i B rozpięty jest cienki drucik platynowy o średnicy 0,01 cm. Za pomocą 
tego drucika z poziomu 0-0 

wyciągana jest z cieczy błonka powierzchniowa w kierunku ku górze. 

Zasada pomiaru: 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                              

Strzemiączko Lenarda 

 

Przy pomocy precyzyjnej wagi torsyjnej dokonuje się pomiaru siły, która dzięki napięciu 

powierzchniowemu  działa  na  strzemiączko  przy  wyciąganiu  z  cieczy  w  momencie 

przerwania  błonki  powierzchniowej.  W  praktyce  dokonuje  się  pomiaru  przez  dwukrotne 

ważenie różnicowe z błonką cieczy na druciku i bez niej. 

Wykonanie oznaczenia:  

• 

Do  pomiarów  wybrać  trzy  z  podanych  cieczy:  woda,  woda + detergent, etanol, glikol 
etylenowy, gliceryna. 

• 

Odblokować wagę pokrętłem po prawej stronie (O – otwarte). 

• 

Zważyć  strzemiączko  zawieszone  na  wadze  torsyjnej  –  jeśli  prawa  wskazówka  jest  na 

czerwonej linii wówczas lewa wskazówka wagi wskazuje masę w mg, jeśli nie, pokrętłem po 

B 

A 

  0 

0 

lewej  stronie  wagi  należy  doprowadzić  prawą  wskazówkę  na  czerwoną  linię  i  z  lewej  skali 

odczytać masę m

0

 

strzemiączka bez błony; wynik wpisać do tabeli. 

• 

Wlać  badaną  ciecz  do  naczynia,  umieścić  je  na  podnośniku  pod  strzemiączkiem Lenarda; 

regulując podnośnik ustawić układ tak, aby drucik A-B był zanurzony tuż pod powierzchnią 

cieczy;  po  zanurzeniu  należy  regulować  wysokość  podnośnika  do  momentu  aż  prawa 

wskazówka wagi znajdzie się na czerwonej linii – układ znajduje się w równowadze; 

• 

Następnie  przekręcać  powoli  lewe  pokrętło  (zwiększając  wskazania  masy  na  wadze)  do 

momentu  oderwania  się  strzemiączka  od  cieczy.  Odczytać  masę  m

i

  z lewej skali. Pomiar 

powtórzyć  5  razy.  Przed  każdym  kolejnym  pomiarem  należy  obniżyć  podnośnik,  osuszyć 
delikatnie

• 

Po pomiarze wlać badaną ciecz do odpowiedniej butelki a naczyńko umyć i osuszyć. 

 

strzemiączko i ponownie odczytać masę m

0

, a następnie zanurzać strzemiączko jak 

wyżej. 

• 

Wykonać  pomiary  dla  trzech  wybranych  cieczy  wyznaczając  przed  każdą  zmianą  cieczy 

początkową masę strzemiączka m

0

.  

 

B. Opracowanie wyników: 

Ad. 1. 

• 

Obliczyć średnią wartość ∆h oraz standardowe odchylenie średniej  S

∆h

. 

• 

Obliczyć współczynnik napięcia powierzchniowego glikolu etylenowego i błąd tej      

      

wielkości korzystając z metody pochodnej logarytmicznej. 

 
Ad 2. 
• 

Obliczyć wartości Δm dla poszczególnych pomiarów (w [mg] i [kg]). 

• 

Wyznaczyć odpowiednio różnicę sił ciężkości ΔP przyjmując g = 10 m/s

2

. 

• 

Obliczyć napięcie powierzchniowe cieczy dla każdego pomiaru wg podanego wzoru.

 

       

*

2

σ

∆

=

P

L

 

L = 3,3 cm  - 

długość drucika A-B 

• 

Obliczyć średnie wartości napięcia powierzchniowego dla każdej cieczy. 

• 

Odczytać  z  tablic  napięcie  powierzchniowe  badanych  cieczy  (nie  dotyczy  wody  z 

detergentem). Zwróć uwagę na jednostki. 

•  Wnioski