15. Meranie veľkosti povrchového napätia

Pomôcky :

Laboratórne váhy, Petriho miska, voda, krúžok s uchytením, sada závaží,

Realizácia:

Na odmeranie veľkosti povrchového napätia použijeme tzv. odtrhávaciu metódu. Podstatou tejto metódy je meranie veľkosti sily, ktorá je potrebná na odtrhnutie kovového krúžku z povrchu hladiny. Na jednu stranu rovnoramenných váh zavesíme kovový krúžok tak, aby rovina kruhu bola rovnobežná s povrchom hladiny, t.j. aby krúžok mohol dosadnúť' rovnomerne na hladinu. Váhu s krúžkom vyvážime. Teraz pod krúžok dáme misku s vodou tak, aby sa dotýkal povrchu kvapaliny. Pravdepodobne sa nám pri tom váha vychýli buď' na jednu, alebo na druhú stranu. Túto výchylku doladíme pridaním alebo odobratím vody z misky (najlepšie injekčnou striekačkou) tak, aby bola váha opäť' v rovnováhe. Začneme opatrne prikladať' na misku závažíčka. Pozorujeme, ako sa krúžok nadvihuje, pričom sa spolu s ním prehýba nahor aj hladina vody. Závažíčka prikladáme dovtedy, kým sa krúžok od hladiny neodtrhne.

Fyzikálna interpretácia:

Po začatí prikladania závažíčok na misku váhy sa poruší rovnováha medzi hmotnosťami jednej a druhej strany misky. Krúžok však nestúpne nahor tak, ako keby tam voda nebola, ale sa len trochu nadvihne, pričom nestratí kontakt s vodou. Povrchová vrstva vody pôsobí silou proti odtrhnutiu. Tesne pred odtrhnutím je táto sila maximálna. Povrchové napätie a vypočítame ako podiel tejto maximálnej sily a súčtu obvodov krúžku (vnútorného a vonkajšieho). Vo všeobecnosti je s definované vzťahom: s = F/l V našom prípade: s = F/l_vnút.+ l_vonk.

Otázky :

1.    Určte presnosť merania tejto meracej metódy.