Transcript A3表面張力改進 - 普通物理實驗室

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。
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
根據表面張力定義 T
=
F
2πR
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
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
示意圖
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
次數
表面張力
(dyne/cm)
1
74.5
2
75.2
3
74.4
圓環直徑2.32cm
重量0.52克
周長6.43cm
5
75.4
6
75.5
80
78
T (dyne/cm)
溫度：26度
平均=74.9dyne/cm
理論值=71.9(dyne/cm)
誤差 : 4.3％
4
74.7
76
74
72
─────────────────
70
1
2
3
4
次數
5
6
次數
表面張力
(dyne/cm)
1
74.2
2
74.4
3
75.1
圓環直徑5.5cm
重量4.54克
周長17.3cm
5
74.9
6
74.8
80
78
T (dyne/cm)
溫度：26度
平均=74.6dyne/cm
理論值=71.9(dyne/cm)
誤差 3.8％
4
74.6
76
74
72
─────────────────
70
1
2
3
4
次數
5
6
溫度 (t)
表面張力
(dyne/cm)
95.0
57.5
82.1
58.4
70.4
60.3
61.9
60.8
54.2
61.2
圓環直徑2.32cm 重量0.52克 周長6.43
74
表面張力(T) (dyne/cm)
72
70
68
66
64
62
60
58
56
30
40
50
60
溫度(t)
70
80
90
100
42.4
64.9
32.8
73.3
溫度 (t) 25.7
掛重(g)
2.69
表面張力 76.05
(dyne/cm)
30.8
2.65
74.94
41.2
2.58
73.12
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。
50.7
2.50
70.89
59.7
2.11
68.96
81.3
2.31
65.57
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
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。
76
表面張力(T) (dyne/cm)
74
72
70
68
66
64
62
20
40
60
80
溫度(t)
改進前
理論關係圖
改進後
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

普通物理實驗室
http://experiment.phys.nchu.edu.tw/EZphysics
/ex_g.htm