Ministerul Educatiei al Republicii Moldova

Universitatea de Stat din MoldovaFacultatea de Fizicăsi Inginerie

Catedra: Fizică Aplicată şi InformaticăCursul: Fizica generală I

Lucrare de laborator Nr. IIILucrare de laborator nr. 26

Efectuat de studentul grupei 1.2 anul I:

Morari Nicu

Controlat de Lectorul:

Boris Iulea

Chi inău 2013ș

No iuni teoreticeț

1. Scopul lucrariiDeterminarea coeficientului de tensiune superfeciala pentru apa si anilina.2. Aparate si accesoriiInstalatie .3 .Notiuni teoreticeLichidele din punct de vedere al struturii lor ocupa un loc intermediar intre gaze si solide. Initial sa constatat ca lichidele au o structura dezordonata ca si gazele,dar mai tirziu s-a stabilit rontgenografic ca si in aceste substante exista o ordine determinata care creste o data cu apropierea de punctul de solidificare.Ea a fost denumita ordinea locala.

Aceasta inseamna ca daca ne raportam la o particula data,atunci toate particulele vecine sint dispuse ordonat.

Moleculele in lichide sint legate intre ele prin forte de coeziune.

-Fortele de interactiune intre molecule se numesc forte intermoleculare.

-Spatiul din jurul unei molecule in care ea isi manifesta actiunea asupra altor molecule se numeste sfera de actiune moleculara.

Raza acestei sfere se numeste raza sferei de actiune moleculara.

O substanta lichida este separata de atmosfera inconjuratoare printr-o patura superfeciala.

Deci, se numeste patura superfeciala– stratul de molecule de la suprafata lichidului care este in contac direct cu vaporii sai si se extinde in adincime pina la distanta egala cu raza sferei de actiune moleculara.

Fiindca toate moleculele din patura superfeciala actioneaza cu forte rezultante de interactiune spre interiorul lichidului,aceasta patura exercita o presiune asupra straturilor moleculare urmatoare. Aceasta presiune se numeste presiune moleculara

Pentru ca o molecula sa treaca din interiorul lichidului in patura superfeciala,ea trebuie sa invinga fortele datorate presiunii moleculare ale paturii superfeciale.Impotriva acestor forte molecula trebuie sa efectueze un lucru mecanic.Aceasta duce la scaderea Ec si la cresterea Ep. Deci : Eps = Epi + ΔEps.

Unde: Eps- enegia potentiala a moleculei din patura superfeciala;

Epi- energia potentiala a moleculei din interiorul lichidului;

ΔEps- surplusul de energie potentiala a moleculei din patura superfeciala.

Suma ∑n=1

Ns

Eps pentru toate Ns molecule din patura superfeciala se numeste energia

paturii superfeciale.

Forte de torsiune superficiala-apar ca rezultat macroscopic al fortelor de interactiune intre moleculele lichidului.Ele sunt tangente la suprafata lichidului si actioneaza in sensul micsorarii ei. Forta de tensiune superfeciala a efectuat un lucru mecanic :

ΔA = F * Δx iar suprafata lichidului s-a schimbat cu marimea :

ΔS = l* ΔxRaportul ΔA/ΔS este o marime fizica ca caracterizeaza lichidul dat si a primit denumirea coeficient de tensiune superficiala.δ = ΔA/ΔS.Diferenta de niveluri h se stabileste atunci cind presiunea suplimentara Δp este echilibrata de presiunea hidrostatica pgh :

pgh=2δ / RAici :δ -coeficientul de tensiune superfeciala; R- raza de corbura a suprafetei lichidului din capilar p-densitata lichidului. Raza de curbura se exprima prin raza tubului capilar r:R= r / cos α Din formula pgh=2δ / R avem h= (2δ / ρgr ) *cos αPresiunea aerului in capilar este egal cu :Patm=P+pgh+Δpunde : P –presiunea aerului in vasul 1 h- adincimea cufundarii capilarului in lichid; ρ – densitatea lichidului cercetatΔp- presinea suplimentara conditionata de curbura menisculuiDiferenta presiunelor :

ΔP= Patm-P=ρgh+Δp=ρgh+(2δ / R) unde R –raza curbei meniscului.Diferenta de presiuni ΔP se mareste , iar raza curbei meniscului se micsoreaza :

Patm-P=ΔPmax=pgh+ (2δ / ρgr )ΔPmax se masoara cu manometrul :

ΔPmax = ρ1gHmax

unde : ρ1-densitatea apei; Hmax-indicatia maxima a manometrului .

δ = rg/2 (ρ1Hmax- ρh)δ = rg ρ1 Hmax/ 2 sau δ = g ρ1DHmax/ 4

Rezultatele experimentale

Apă Apă Anilină Anilină Alcool AlcoolNr. exp.

Hmax mm/H2O

αapă N/m x10-2

Hmax mm/H2O

αanilină N/m x10-2

Hmax mm/H2O

D3 mm

1 14 6,86 9 2,84 8 1,152 13 6,37 10 3,16 7 1,313 14 6,86 10 3,16 8 1,154 13 6,37 9 2,84 8 1,155 14 6,86 10 3,16 7 1,31Medie 13,6 6,66 9,6 3,03 7,6 1,21

Calculul mărimilor i a erorilorș

Concluzie

Tensiunea

superficială este proprietatea generală a lichidelor de a lua o formă geometrică de arie

minimă în lipsa forțelor externe, datorată acțiunii forțelor de coeziune dintre moleculele lichidului.Coeficientul de tensiune superficială are dimensiune de for ț ă  pe unitatea de lungime, sau de energie pe unitatea de arie.

Tensiunea superficială se datorează atracției dintre moleculele lichidului prin intermediul for ț elor intermoleculare.