Изучение зависимости коэффициента поверхностного натяжения от температуры по методу максимального давления в пузырьке

Давление снутри газового пузырька в воды равно , где - атмосферное давление, h – глубина, на которой находится пузырек, r – плотность воды, r- радиус пузырька, a – коэффициент поверхностного натяжения воды. Зависимость давления в пузырьке от величины поверхностного натяжения может быть применена для определения последнего. Если выдувать на конце капилляра погруженного в жидкость, воздушный пузырек, то радиус кривизны поверхности сначала миниатюризируется, достигая малого значения, которое равно радиусу капилляра, а потом опять растет. Таким макаром, наибольшее и лишнее по сопоставлению с атмосфер­ным давление в пузырьке , где r – радиус капилляра. Если h не много, то . Для измерения поверхностного натяжения воды способом наибольшего давления в пузырьке употребляется прибор, изо­браженный на рисунке.

Сосуд A заполнен исследуемой жидкостью. В пробку, закрывающую сосуд, вставлен капилляр, касающийся поверхности воды. Для конфигурации давления в сосуде служит аспиратор B, а для измерения его – манометр М. При снижении уровня воды в аспираторе давление в сосуде А снижается, и атмосферное давление проталкивает пузырек воздуха через капилляр. По наибольшему давлению, необходимому для проталкивания пузырька, определяется коэффициент поверхностного натяжения , где - определяется по манометру, - разность уровней манометра. Выполнение работы Налив в аспиратор воды до уровня бокового отростка, а исследуемой воды в сосуд А так, чтоб конец капилляра касался поверхности, открывают отросток d соединительной стеклянной трубки, устанавливая этим снутри прибора атмосферное давление. Уровни воды в коленах манометра при всем этом выравниваются. Закрыв потом отросток d, открывают кран аспиратора так, чтоб изменение давления происходило медлительно, и можно было просто отсчитать высоту уровней в манометре в момент отрыва пузырька. Когда частота образования пузырьков установится, начинают произ­водить отсчеты по манометру, отмечая высоту уровня в обоих коленах. Отсчеты выполняются более, чем для 10 пузырьков и из их берется среднее. Сразу измеряется температура в стакане с водой, в которую погружен сосуд. Изменяя температуру воды в термостате, можно найти зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры, производя измерения через каждые 10°. Любая температура, при которой выполняются измерения, должна выдерживаться неизменной в течение нескольких минут. Такие же измерения выполняются при охлаждении. По приобретенным данным строят график зависимости от температуры.