Badanie napięcia powierzchniowego cieczy:

a.) metoda rurek włoskowatych

badana ciecz - woda

temperatura cieczy:

t = 22,5 ^oC

odczytana z tablic wartość gęstości badanej cieczy w temperaturze t :

r =

997,77

kg*m.^-3

Dr =

0,05

kg*m.^-3

(przyjęta niepewność ze względu na niepewność pomiaru temperatury i skokowe wartości tablicowe

gęstości wody [Szydłowski H., Pracownia fizyczna])

Pomiar wysokości słupa cieczy w kapilarze [m.] :

pom.1

pom.2

pom.3

pom.4

pom.5

pom.6

pom.7

pom.8

pom.9

pom.10

h =

0,077

0,076

0,079

0,075

0,08

0,083

0,081

0,076

0,083

0,079

Średnia wartość h:

0,0789

m.

Odchylenie standardowe:

2,88E-03

m.

wartość maksymalna:

0,083

m.

wartość minimalna:

0,075

m.

przyczynek niepewności:

8,00E-03

m.

promień wewnętrzny kapilary:

r =

0,0002

m.

Dr =

0,000005

m.

(przyjęta niepewność pomiarowa równa wartości podziałki na szkiełku wzorc.)

Napięcie powierzchniowe:

g -

przyspieszenie ziemskie

wartość g przyjęta do obliczeń =

9,81

m.*s^-2

Dg =

0,001

m.*s^-2

( przyjęta niepewność)

q -

kąt zetknięcia. Dla wody q @ 0, cosq @ 1

s =

0,077228296

N*m.^-1

Niepewność bezwzględną Ds obliczam ze wzoru :

Ds =

0,004766153

N*m.^-1

wartość tablicowa s dla temp. 20 ^oC =

0,07275

N*m.^-1

b.) metoda rozrywania warstwy powierzchniowej

długość drucika pomiarowego w strzemiączku Lenarda [m.] :

pom.1

pom.2

pom.3

pom.4

pom.5

l =

0,046

0,046

0,045

0,044

0,044

Średnia wartość l :

0,045

m.

Odchylenie standardowe:

1,00E-03

m.

wartość maksymalna:

0,046

m.

wartość minimalna:

0,044

m.

przyczynek niepewności:

2,00E-03

m.

F=m.*g

siła napięcia powierzchniowego

pomiar siły (masy) napięcia powierzchniowego [kg] :

pom.1

pom.2

pom.3

pom.4

pom.5

pom.6

pom.7

pom.8

pom.9

pom.10

m. =

0,00067

0,000671

0,00067

0,00067

0,000671

0,000668

0,000662

0,000664

0,000663

0,000662

pom.11

pom.12

pom.13

pom.14

pom.15

pom.16

pom.17

pom.18

pom.19

pom.20

m.=

0,000662

0,00066

0,00066

0,000664

0,000662

0,00066

0,000658

0,000642

0,00065

0,00065

Średnia wartość m :

0,000662

kg

Odchylenie standardowe:

7,66E-06

kg

wartość maksymalna:

0,000671

kg

wartość minimalna:

0,000642

kg

przyczynek niepewności:

2,90E-05

kg

Napięcie powierzchniowe:

s =

0,072152550

N*m.^-1

Niepewność bezwzględną Ds obliczam ze wzoru :

Ds =

0,002445728

N*m.^-1

Wnioski:

Porównując wartości napięcia powierzchniowego wyznaczone dwoma metodami, łatwo zauważyć, iż metoda rozrywania warstwy powierzchniowej jest o wiele skuteczniejsza. Metodą tą można więc wyznaczyć warstwy powierzchniowej jest o wiele skuteczniejsza. Metodą tą można więc

wyznaczyć napięcie powierzchniowe cieczy z bardzo dużą dokładnością.Nietrudno było przewidzieć taki wynik, biorąc chociażby cieczy z bardzo dużą dokładnością.Nietrudno było przewidzieć

taki wynik, biorąc chociażby pod uwagę zastosowanie w metodzie rozrywania warstwy powierzchniowej wagi torsyjnej, która jest przyrządem pomiarowym stosunkowo dokładnym. W metodzie pierwszej stosuje się natomiast kapilarę, która w tym konkretnym przypadku była ewidentnie krzywa, co z pewnością wpłynęło na uzyskany wynik. Jednak i ta

metoda dała wartość napięcia powierzchniowego, w granicach niepewności pomiarowej, zgodną z wartością tablicową.