Povrchové napětí kapaliny

Povrchové napětí kapaliny - teorie
Na povrchu kapaliny se vytváří tenká vrstva, která se chová jako pružná blána. Pro každou kapalinu je tato povrchová
vrstva jiná a charakterizuje ji povrchové napětí  . Kapalina vytékající z kapiláry tvoří kapky. Na vnějším obvodu kapiláry
se povrchová blána stýká se sklem. Síly povrchového napětí na tomto styku kapku drží. Přitékající kapalinou se hmotnost
kapky zvětšuje, kapka se protáhne, zaškrtí se a kapka se odtrhne.
Odtržení probíhá v okamžiku, kdy se tíhová síla kapky rovná kapilární síle podél kružnice o poloměru r v místě
největšího zaškrcení kapky:
mg  2 r
Měření tohoto poloměru je obtížné pokud však
kapaliny vytékají z téže kapiláry, zůstává poloměr
stejný. Proto pro dvě různé kapaliny, jejichž kapky
mají hmotnosti m1 , m2 a které za téže teploty
mají povrchová napětí  1 ,  2 , platí:
m1 g  2 r1
m2 g  2 r 2
Z těchto vztahů vyplývá
m1  1
.

m2  2
Známe-li povrchové napětí jedné kapaliny a
změříme hmotnost stejného počtu kapek jedné a
druhé kapaliny za stejné teploty, vypočítáme
povrchové napětí druhé kapaliny.
Tato metoda se nazývá relativní srovnávací nebo stalagmometrická ( stalagma = kapka). Příslušný přístroj (viz. obrázek)
se jmenuje stalagmometr.
Pro měření povrchového napětí kapaliny srovnávací metodou využíváme jako srovnávací kapalinu vodu , jejíž povrchové
napětí při teplotě 20C je   73 103 Nm1 .
Laboratorní práce číslo:
Povrchové napětí kapaliny
Jméno:
Teplota vzduchu:
Třída:
Tlak vzduchu:
Datum:
Vlhkost vzduchu:
Úkol: Určete povrchové napětí lihu a roztoku saponátu srovnávací kapkovou metodou.
Pomůcky: Stalagmometr, váhy, kádinka, voda, líh, roztok saponátu.
Postup: 1) Zjistěte hmotnost prázdné kádinky mk .
2) Do kádinky odkapejte 100 kapek vody ze stalagmometru a zjistěte hmotnost kádinky s vodou mk 1 .
3) Vypočtěte hmotnost jedné kapky vody
m1 
mk1  mk
a zapište ji do tabulky.
100
4) Do kádinky odkapejte 100 kapek lihu ze stalagmometru a zjistěte hmotnost kádinky s lihem mk 2 .
5) Vypočtěte hmotnost jedné kapky lihu m2 
mk 2  mk
a zapište ji do tabulky.
100
6) Do kádinky odkapejte 100 kapek roztoku saponátu ze stalagmometru a zjistěte hmotnost kádinky
s roztokem mk 3 .
7) Vypočtěte hmotnost jedné kapky roztoku m3 
mk 3  mk
a zapište ji do tabulky.
100
8) Měření opakujte5 krát pro každou kapalinu.
9) Vypočítejte povrchová napětí lihu  2 a roztoku saponátu  3 :
mk 
1 
g
voda
Číslo
měření
mk1  g 
m1  g 
2 
m2
1
m1
m2  g 
m3
1 .
m1
Nm1
líh
mk 2  g 
3 
roztok saponátu
 2  Nm1 
mk 3  g 
m3  g 
1
2
3
4
5
Průměr
Závěr:
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
 3  Nm1 