Беттік керілу коэффициентін «сақинаны үзіп алу» тəсілімен анықтау Жұмыстың мақсаты: «Сақинаны үзіп алу»
жүктеу/скачать 33,11 Kb.
|
|
Беттік керілу коэффициентін «сақинаны үзіп алу» тəсілімен анықтау Жұмыстың мақсаты: «Сақинаны үзіп алу» тəсілімен сұйықтың беттік керілу коэффициентін анықтау. Құралдар мен жабдықтар: иірілмелі таразы, зерттелетін сұйық құй- ылған ыдыс, серіппеге ілініп штативке бекітілген сақина, штангенциркуль, термометр. Тепе-теңдік күйде кез келген жүйенің энергиясы минимал болады. Тепе-теңдікте тұрған сұйықтың беттік ауданы минимал болады, демек сұйықтың бетін қысқартатын күш – беттік керілу күші болады деген жөн. Ол күш сұйықтың бетіне жанама бойымен бағытталады. Беттік керілу күшін сабын ерітіндісімен жұмыс істегенде байқауға болады. Бір қабырғасы АВ жылжымалы тік бұрышты сымнан жасалған рамканы қарастырайық (38-сурет). Оны сабын ерітіндісіне малып шығаратын болсақ, онда рамка жұқа қабыршақ - сабын қөпіршігімен қапталғанын көреміз. Беттік керілу күшінің əсерінен қабыр- шақтың еркін беті қысқаруға ұмтылады, жиырылады, АВ жылжиды. Оны жылжыт- А F сурет. пай, қабыршақты тепе-теңдікте үстап тұру үшін АВ сымына сыртқы күшпен əсер ету х керек, сабын қабыршағының беті екеу болғандықтан : Р=2 F=2αl . (31.1) Тұрақты температурада өте баяу АВ жылжымасы осы күштің əсер ету бағыты бойынша dx қашықтығына ығыссын. Осы кезде істелінетін сыртқы күштің жұмысы тең: dА = Р dx= 2 F dx. (31.2) Бұл жұмыс қабыршақтың бетінің еркін энергиясын өзгертуге жұмсалады: dА = dЕ=dS =2ldS . (31.3) мұнда: l – АВ жылжымасының ұзындығы. Онда (31.2) мен (31.3) аламыз: = F /l (31.4) Демек, беттік керілу дегеніміз бір өлшем ұзындыққа əсер ететін беттік керілу күші болады. Бұл жұмыстағы тəсіл жанасқан жұқа металлл сақинаны беттен үзіп алу үшін сұйық бетіне перпендикуляр бағытта түсірілген күштің шамасын өлшеуге негізделген. Сақина сұйық бетінен үзілген кездегі беттік керілу күші серіппенің созылу кезіндегі серпімді күшіне тең болады: F=Fсерп . (31.5) Егер d1 жəне d2 сақинаның ішкі жəне сыртқы диаметрлері болса, онда l=(d1+d2). (31.6) l мəнін біле отырып жəне F күшінің mg тең екендігін ескерсек, беттік керілуді табамыз: = F/(d1+d2) = mg/(d1+d2). (31.7) Қондырғының сипаттамасы. Сұйықтың беттік керілу коэффициенті иірілмелі таразымен өлшенеді, өлшеу дəлдігі 1мг, негізгі бөлігі спираль серіппе. (39-сурет). Өлшенетін жүк - жеңіл алюминий сақина (1) ілгішке 5 ілінеді. Егер сақинаны арнайы ыдыс- қа құйылған сұйық бетіне тиетіндей етіп батырсақ, ол сұйыққа тартылады. Сақина серіппеге оның төменгі қыры- 1 ның жазықтығы сұйық бетіне гори- зонтал əлі параллель болатындай етіп бекітіледі. Енді сақинаны сұйықтан ажырату үшін белгілі бір күшпен əсер 2 ету керек. Ол күштің шамасы осы иірілмелі таразымен өлшенеді. Жұмысты орындау реті жəне өлшеу нəтижелерін өңдеу: І. Сұйықтың беттік керілу коэффициентін анықтау Таразы винттердің (2) көмегімен горизонтал жағдайға (3) келтіріледі. Арретирді (4) ашық жағдайға қойып, таразының күйентесін босат- ылады. Таразы тепе-теңдік жағдайға келтіріледі. Ол үшін рычагтың (5) көмегімен стрелканы нөлге келтіреді. Корректорды (6) бұрай отырып, көрсеткішті шкаланың вертикал сызығымен сай келтіріп беттестіреді. Таразының қақпағын ашып, оған зерттелетін сұйығы бар ыдысты қояды. Қақпақтағы винттің көмегімен ыдыстағы сұйықтың беті сақинаға тигенше жоғары көтереді. Рычагты (5) жайлап тілінің жүрісіне қарама-қарсы бағытта сақина сұйық бетінен үзілген мезетке дейін баяу қозғалтады да, үзілу күшін өлшейді. Өлшеу 3-5 рет қайталанады. Өлшенген мəндерді (31.7) теңдеуге қойып беттік керілу анықталады. ІІ. Беттік керілудің температураға тəуелділігін зерттеу Стакандағы суды 70-800С дейін қыздырады. Қыздырылған су тағы да таразыға қойылып, əр бір 5-6 градус төмен- деген кезде жоғарғы өлшеулер сақинамен қайталанып, мəні есептеледі. Абсцисса өсіне температураның t мəнін, ал ордината өсіне мəні қойып, =f(t) график салынады. ІІІ. Беттік керілуге қоспаның əсерін зерттеу Концентрациясы əр түрлі сұйықтарды стаканға құйып, ерітінділердің беттік керілу коэфициенттерін анықтау керек. Өлшеу 3-5 рет қайталанады. Беттік керілу коэффициенті мен концентрация арасындағы тəуелділікті көрсететін =f(C) график салынады. Нəтижелер қорытындыланады. Кестеге көшіріледі. жүктеу/скачать 33,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|