表面張力 實驗改進 a3 陳怡辛 黃語葳 陳逸軒
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表面張力 實驗改進 A3 陳怡辛 黃語葳 陳逸軒. 實驗目的. 改進原本表面張力的實驗裝置,以測出更精準的 水的 表面張力,並探討溫度與表面張力的關係,比較改進前和改進後的差別。. 實驗方法. 張 力 測 定 儀. 將 金屬環下端浸於 液體表面. 剖面圖. 緩緩提起產生液膜. 測量液膜破掉時的吊重. 實驗改進原因. 根據表面張力定義 T = . F 和 R 是主要影響因素. 扭力計. 易因轉過頭而造成誤差. 鐵絲環. 不夠平整. 改進部分. 平整的金屬環. 不平整的鐵絲環. 扭力計. 鐵絲. 扭力 測定 換算 力 的大小. 泡綿球測重. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
表面張力實驗改進 A3 陳怡辛 黃語葳 陳逸軒
改進原本表面張力的實驗裝置,以測出更精準的水的表面張力,並探討溫度與表面張力的關係,比較改進前和改進後的差別。
實驗目的
實驗方法
將金屬環下端浸於液體表面
緩緩提起產生液膜
測量液膜破掉時的吊重
張力測定儀
剖面圖
實驗改進原因扭力計 易因轉過頭而造成誤差
鐵絲環 不夠平整
根據表面張力定義 T = F 和 R 是主要影響因素
改進部分不平整的鐵絲環 平整的金屬環
扭力計 鐵絲扭力測定換算力的大小 泡綿球測重
改進後實驗方法示意圖
改進後實驗裝置圖以四個固定端支撐鐵絲,形成類似天平的模式,並使用水平儀確保兩側保持水平
原本的實驗 - 測定水的表面張力
圓環直徑 2.32cm 重量 0.52 克 周長 6.43cm
溫度: 26 度 平均 =74.9dyne/cm 理論值 =71.9(dyne/cm) 誤差 : 4.3 %
次數 1 2 3 4 5 6表面張力(dyne/cm)
74.5 75.2 74.4 74.7 75.4 75.5
1 2 3 4 5 670
72
74
76
78
80
T (d
yne/
cm)
次數
─────────────────
改進後圓環直徑 5.5cm 重量 4.54 克 周長 17.3cm
溫度: 26 度 平均 =74.6dyne/cm 理論值 =71.9(dyne/cm) 誤差 3.8 %
次數 1 2 3 4 5 6表面張力(dyne/cm)
74.2 74.4 75.1 74.6 74.9 74.8
1 2 3 4 5 670
72
74
76
78
80
T (d
yne/
cm)
次數
─────────────────
原本的實驗 - 溫度與表面張力
30 40 50 60 70 80 90 10056
58
60
62
64
66
68
70
72
74
(T) (
dyne
/cm
)表
面張
力
(t)溫度
溫度 (t) 95.0 82.1 70.4 61.9 54.2 42.4 32.8表面張力(dyne/cm)
57.5 58.4 60.3 60.8 61.2 64.9 73.3
圓環直徑 2.32cm 重量 0.52 克 周長 6.43
溫度 (t) 25.7 30.8 41.2 50.7 59.7 81.3掛重 (g) 2.69 2.65 2.58 2.50 2.11 2.31
表面張力(dyne/cm)
76.05 74.94 73.12 70.89 68.96 65.57
改進後圓環直徑 5.5cm 重量 4.54 克 周長 17.3
改進後的實驗因只有釣魚線與鐵絲間有接觸,最大誤差來源為摩擦力。由理論值推算,平均摩擦力約為0.11gw 。故整體而言,測出的表面張力都比理論值大。
水的表面張力 誤差 4.3 %變為 3.8 % 誤差 : 1. 釣魚線與鐵絲所造成的摩擦力 2. 泡綿球大小不一重量有些微差距
改進前後比較 - 水的表面張力
改進前後比較 - 表面張力與溫度 1. 改進後的實驗因只有釣魚線與鐵絲間有接觸,最 大誤差來源為摩擦力。由理論值推算,平均摩擦 力約為 0.11gw 。2. 整體而言,測出的表面張力都比理論值大。
20 40 60 80
62
64
66
68
70
72
74
76
(T) (
dyne
/cm
)表
面張
力
(t)溫度
理論關係圖 改進後改進前
溫度越高表面張力下降 改進的水表面張力誤差降低 溫度與表面張力的關係圖形較接近理論圖形 摩擦力影響很大
結論
普通物理實驗室http://experiment.phys.nchu.edu.tw/EZphysics/ex_g.htm
參考資料