Студенческая исследовательская работа «Поверхностное натяжение некоторых жидкостей»
Поверхностное натяжение некоторых жидкостей Исполнитель: Смоленцев Иван Сергеевич студент группы 114б Руководитель: Кузнецова Алина Валентиновна, преподаватель 1 к. к. ГБОУ СПО СО «Первоуральский политехникум»
Введение. Для успешного освоения учебной дисциплины «Естествознание» студенты группы 114б выбрали метод учебного исследования. О методе проектов студенты имеют смутные представления. Как правило, работа сводится к скачиванию случайной несистематизированной информации из Интернета. Поэтому, целью данной работы является освоение проектной деятельности. Задачи: изучить учебную литературу по предмету исследования; провести экспериментальное исследование его свойств; презентовать результаты исследования.
Поверхностное натяжение. Предметом исследования было выбрано явление поверхностного натяжения жидкостей. В работе даётся общее понятие явления поверхностного натяжения; определяется различными методами коэффициент поверхностного натяжения воды и жидкостей, которые могут быть использованы в кулинарии; представлен анализ и оценка полученных результатов.
Экспериментальное определение коэффициента поверхностного натяжения некоторых жидкостей. Моя будущая профессия – повар–кондитер. При приготовлении некоторых блюд используются жидкости: вода, молоко, подсолнечное масло, коньяк. Мне интересно исследовать эти жидкости, определить коэффициент поверхностного натяжения методами отрыва капель и капиллярного подъёма, сравнить полученные результаты со справочными значениями.
Метод отрыва капель. Оборудование: пипетка с делениями, сосуды с водой, молоком, подсолнечным маслом, коньяком. Ход работы. 1) Набрать воду в пипетку. 2) По капле выливать воду из пипетки. Отсчитать количество капель n, соответствующих определённому объёму воды V (например, 1,5 см3), вылившейся из пипетки. 3) Рассчитать коэффициент поверхностного натяжения : , где ρ - плотность воды; g = 9,8 м/с2 – ускорение свободного падения; π = 3,14; d = 2 мм - диаметр шейки капли, равный внутреннему сечению носика пипетки. Пример вычисления: 4) Действия 1- 3 выполнить для молока, масла и коньяка. Плотность коньяка принимаем равной плотности спирта.
Результаты опытов. Жидкость Плотность жидкости ρ, г/см3 Объём жидкости V, мл Количество капель n Коэффициент поверхностного натяжения σ, Н/м Вода 1,00 1,5 42 0,074 Молоко 1,03 2,0 61 0,053 Масло 0,92 1,5 57 0,037 Коньяк 0, 79 1,5 82 0,023
Сравнение результатов, полученных разными методами. Жидкость Коэффициент поверхностного натяжения σ, Н/м Справочное значение Значение, полученное методом отрыва капель Значение, полученное методом капиллярного подъёма Вода 0,073 0,074 0,037 Молоко 0,046 0,053 0,040 Масло 0,030 0,037 0,033 Коньяк (спирт) 0,022 0,023 0,023
Вывод. Полученные значение коэффициента поверхностного натяжения близки к справочным значениям; Метод капиллярного подъема не позволяет достаточно точно измерить коэффициент поверхностного натяжения для воды; Применение метода капиллярного подъема требует большей тщательности и аккуратности измерений; Метод отрыва капель позволяет более просто и достаточно точно измерить коэффициенты поверхностного натяжения.
Заключение. В ходе учебного исследования были освоены этапы проектной деятельности. Полученные теоретические знания и практические навыки можно использовать в учебном процессе. Проектная деятельность способствует развитию способностей к самостоятельным системным действиям, анализу, проектированию в профессиональной деятельности. В дальнейшем я планирую продолжить исследовательскую работу.
