تجربة الشد السطحي للسوائل

يعرف الشد السطحى على انه تأثير يجعل الطبقة السطحية لاى سائل تتصرف كورقة مرنة وتجعل هذه الخاصية الحشرات بالسير على الماء والاشياء المعدنية الصغيرة مثل الابر كما انه المسبب فى الخاصية الشعرية وتربط جزئيات المادة المتجانسة قوى تسمي بقوى التجاذب والتى تعمل على تماسك جزيئات المادة ببعضها البعض ومن المعروف ان قيمة القوى فى المواد الصلبة اكبر من القوى الموجودة فى السوائل لذا فان شكل السائل يتغير بتغير شكل الاناء وهناك ما يسمي بقوى التلاصق وهى القوة التى تربط بيم جزيئات السائل وجزيئات المواد الاخرى كالمواد الصلبة والغازية وغيرها وفى هذه المقالة سوف نتعرف على تجربة الشد السطحى للسوائل واهم المعلومات عنها .

تجربة الشد السطحي للسوائل

 

تجربة الشد السطحى للسوائل

الهدف من التجربة 

تهدف التجربة الى دراسة ظاهرة الشد السطحى وتعيين معامل الشد السطحى للماء بدرجة حرارة الغرفة

الادوات :

  • ميزان زنبركي .
  • حوامل.
  • حلقة.
  • ماء.

خطوات العمل

  1. نقوم بتثبيت الحلفة والميزان الزنبركي والحوامل.
  2. نضع الماء فى كأس ونقوم بوضع الكأس فى مكانه.
  3. نأخذ قراءة الميزان الزنبركي والحلقة المعلقة فى الهواء ولتكن f1.
  4. نقوم برفع الحامل المتغير الارتفاع حتى تنغمس الحلقة فى الماء.
  5. نقوم بخفض الحامل ببطء ونراقب الميزان الزنبركي بحيث نلاحظ ان القرأة تزداد عن كل مرة.
  6. نستمر فى الخفض ونقوب بمراقبة الميزان ونلاحظ وصولها الى اعلى قيمة.
  7. نقوم بتحديد اكبر قراءة للميزان ولنفترض انها f2.
  8. نقوم بايجاد الفرق بين القوتين ( f2 – f1  ) ونسميها F.
  9. نقوم بقياس نصف قطر الدائرة من خلال القدمة ذات الورنية ليتم الحصول على التوتر السطحي.

ما هى العوامل التى تؤثر على الشد السطحى

هناك عاملين اساسيين يؤثران على الشد السطحى وهما :

نوع السائل : يتغير تأثير ظاهرة الشد السطحى باختلاف نوع السوائل فالتوتر السطحى فى الزئبق اكبر من التوتر السطحى فى الماء والتوتر السطحى للماء اكبر من التوتر السطحى للكحول

درجة الحرارة : التى يربطها علاقة عكسية بالتوتر السطحى فكلما ارتفعت درجة الحرارة قل التوتر السطحي للسائل .

طريقة قياس الشد السطحى

نستخدم الانابيب الشعرية بالاعتماد على العلاقة الرياضية الاتيه (t= 1/2dgr (h+1/3r)) .

  • يرمز الحرف t على التوتر السطحى للسائل المستخدم.
  • يرمز الحرف h على ارتفاع السائل فى قلب الانبوبة.
  • يرمز الحرف d الى كثافة السائل.
  • يرمز الحرف r الى نصف قطر الانبوبة اما الحرف g فهو يرمز الى عجلة الجاذبية الارضية .

تطبيقات على ظاهرة الشد السطحى

  1. عند سكب الماء من فوق سطح شمعى او مصنوع من النايلون نلاحظ عدم تبللها وذلك لوجود قوى جذبي بين جزء السائل وقوى الالتصاق بين السائل والسطح ولذلك ينتشر الماء فوق السطح نتيجة لارتفاع قيمة التجاذب الموجودة بين الماء لتكون اكبرم ن قيمة التجاذب الموجودة على السطح.
  2. قدرة الحشرات على السيح فوق شىء معدني صغير مثل الابرة او سيرانها على الماء.
  3. اتخذا بعذ قطرات الماء هيئة شكل كروى وهذا دليل على قدرة السائ فى التحكم على مستوى الطاقة الاقل على الاطلاق بواسطة تضييق مساحة السطح الخارجية.

 

شاهد أيضاً

تجربة تعيين درجة انصهار الشمع

تجربة تعيين درجة انصهار الشمع

تعرف درجة الانصهار لمادة على انها الدرجة التى يكون فيها الصلب والسائل فى حالة من …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *