8. Những đóng góp mới của đề tài nghiên cứu
3.4. Kiểm nghiệm lại sự phụ thuộc của hệ số căng bề mặt của nước và
rượu etylic vào nhiệt độ.
Theo lí thuyết, hệ số căng bề mặt của chất lỏng phụ thuộc nhiệt độ, cụ thể là giảm khi nhiệt độ tăng. Giá trị hệ số căng bề mặt của nước và rượu etylic ở các nhiệt độ khác nhau đã được ghi trong tài liệu của các tác giả nước ngoài [10], [11]:
Bảng 3.6 - Giá trị hệ số căng bề mặt của nước và rượu etylic ở các nhiệt độ khác nhau được ghi trong một số tài liệu nước ngoài.
t (0C) 0 30 60 90 120 150 180 210 240 300 σnước (mN/m) 75,6 71,18 66,18 60,75 54,9 48,63 42,225 35,4 28,57 14,4 σrượu (mN/m) 24,4 21,9 19,2 16,4 13,4 10,1 6,7 3,3 0,1 - Dụng cụ để tiến hành là bộ thí nghiệm đại trà và cảm biến đo nhiệt độ (hoặc nhiệt kế thông thường). Để có kết quả đo ứng với các nhiệt độ khác nhau trong một thời gian xác định, tôi thực hiện thay đổi nhiệt độ của chất lỏng bằng hai cách sau: - Cách 1: đun chất lỏng đến nhiệt độ cao (thấp hơn nhiệt độ sôi) rồi đổ vào một cốc của bình thông nhau, cốc này đặt trong một chậu điều nhiệt lớn.
- Cách 2: đặt cốc đựng chất lỏng ở nhiệt độ thấp (khoảng 200C) vào trong chậu điều nhiệt lớn chứa nước nóng ở nhiệt độ gần nhiệt độ sôi.
Thực hiện thí nghiệm với cách 1, tôi thu được kết quả sau: - Trọng lượng vòng nhôm: P = 0,043 N
- Đường kính ngoài và đường kính trong của vòng nhôm:
D=49, 64mm; d =48, 04 mm⇒ = πL (D+d)=3,14.(49, 64+48, 04)=306, 72 mm - Giá trị hệ số căng bề mặt của nước ở các nhiệt độ được ghi trong bảng 3.7:
Bảng 3.7 - Kết quả đo hệ số căng bề mặt của nước ở một số nhiệt độ.
Nhiệt độ (0
C) F (N) F (N) c σ (N/m)
30,3 0,064 0,021 0,0685
51,3 0,059 0,016 0,0522 68,1 0,058 0,015 0,0489 71,0 0,056 0,013 0,0424 77,8 0,052 0,009 0,0293 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0 20 40 60 80 100 nhiet do h e so can g b e m at cu a n u o c s
Hình 3.3 - Đồ thị biểu diễn kết quả đo hệ số căng bề mặt của nước theo nhiệt độ.
- Giá trị hệ số căng bề mặt của rượu etylic ở các nhiệt độ được ghi trong bảng 3.8
Bảng 3.8 - Kết quả đo hệ số căng bề mặt của rượu etylic 960ở một số nhiệt độ.
Nhiệt độ (0C) F (N) Fc (N) σ (N/m) 29,0 0,052 (5) 0,009 0,0293 50,5 0,051 (5) 0,008 0,0261 Một số nhận xét:
- Kết quả thu được giống với các kết luận lí thuyết và thực nghiệm đã có. Do hệ số căng bề mặt của rượu thay đổi ít theo nhiệt độ nên tôi chỉ thu được 2 số liệu.
- Trong thí nghiệm tôi dùng cồn trắng 960 lấy ở phòng thí nghiệm Hóa (không dùng cồn xanh ở ngoài bán vì trong nó có chất tạo màu nên chắc chắn đã làm thay đổi chút ít bản chất của cồn nguyên chất).
Hình 3.4- Bộ dụng cụ đo hệ số căng bề mặt của nước và rượu etylic theo nhiệt độ.