कैसे सतह तनाव को मापने के लिए

सतह तनाव गुरुत्वाकर्षण का विरोध करने के लिए तरल की क्षमता को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, पानी मेज़ पर बूंदों का कारण है क्योंकि सतह के साथ स्थित अणुओं को गुरुत्वाकर्षण को संतुलित करने के लिए एक साथ समूहीकृत किया जाता है। यह तनाव है जो पानी की सतह पर फ्लोट करने के लिए एक उच्च घनत्व वाला एक वस्तु (उदाहरण के लिए एक कीट) की अनुमति देता है। सतह तनाव एक क्षेत्र (एन) पर लगाए गए बल (एन) के रूप में मापा जाता है या किसी क्षेत्र में मापा जाने वाली ऊर्जा की मात्रा के रूप में मापा जाता है। एक तरल के अणु एक दूसरे पर लगाए जाने वाले बलों, संयोग कहा जाता है, सतह तनाव की घटना को ट्रिगर करता है और द्रव के बूंदों के आकार के लिए जिम्मेदार होता है। आप कुछ घरेलू वस्तुओं और एक कैलकुलेटर के साथ तनाव को माप सकते हैं।

कदम

विधि 1

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एक समान-बांह संतुलन बनाएं इस प्रयोग के लिए आपको इस प्रकार की संरचना की आवश्यकता है और एक सुई जो पानी की सतह पर तैरती है। सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए पैमाने को ध्यान से बनाया जाना चाहिए। आप कई अलग-अलग सामग्रियों का उपयोग कर सकते हैं - सिर्फ यह सुनिश्चित करें कि क्षैतिज पट्टी किसी ठोस चीज़ से बना है, जैसे लकड़ी, प्लास्टिक या एक घने बोर्ड।

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एक प्लेट या एक बॉक्स बनाने के लिए एल्यूमीनियम का एक टुकड़ा मोड़ो। यह पूरी तरह से गोल या स्क्वायर होने की आवश्यकता नहीं है - इसे पानी या किसी अन्य गिट्टी से भरना पड़ता है, इसलिए जांचें कि यह काफी मजबूत है।

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दूसरे छोर पर एक सुई या पेपर क्लिप क्षैतिज रूप से ठीक करें। स्ट्रिंग से इस तत्व को पैमाने के विपरीत छोर पर लटकाएं, देखभाल के साथ यह एक क्षैतिज स्थिति मानता है, क्योंकि यह प्रयोग की सफलता के लिए एक महत्वपूर्ण विवरण है।

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एल्यूमीनियम कंटेनर के वजन को संतुलित करने के लिए कुछ प्लास्टिसिन या अन्य इसी तरह की सामग्री को स्केल पर रखें। प्रयोग शुरू करने से पहले आपको यह सुनिश्चित करना है कि हथियार पूरी तरह से क्षैतिज हैं - प्लेट स्पष्ट रूप से सुई की तुलना में भारी है और उसके बाद पैमाने इसकी तरफ कम हो गया है। साधन को संतुलित करने के लिए दूसरे हाथ के अंत में प्लास्टिसिन की पर्याप्त मात्रा जोड़ें।

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सुई या पेपर क्लिप रखो जो पानी के कंटेनर में लटकती है इस चरण के दौरान आपको यह सुनिश्चित करने के लिए बहुत सावधान रहना चाहिए कि सुई तरल की सतह पर बनी हुई है - आपको इसे डूबने से बचना चाहिए पानी के साथ एक कंटेनर भरें (या एक अन्य तरल पदार्थ जिसके सतह का तनाव आपको नहीं पता है) और उस ऊंचाई पर सुई के नीचे रखें जिससे सतह पर इसे आराम मिल सके।

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यह कुछ पिंस या एक डाक स्केल के साथ पानी की कई बूंदों का वजन गणना करने के लिए आपको एल्यूमीनियम प्लेट से पहले एक बार उनको जोड़ना होगा - यह गणना करना जरूरी है कि पानी से सुई को उठाने के लिए आवश्यक वज़न के बारे में जानना ज़रूरी है।

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एक समय में एल्यूमीनियम ट्रे में उन्हें एक जोड़ दें, जब तक कि सुई पानी की सतह से बाहर नहीं निकलता। एक समय में एक तत्व को धीरे-धीरे जोड़ना जारी रखें - सावधानी से दूसरे हाथ की सुई को सटीक पल की पहचान करने के लिए देखें, जिसमें पानी के साथ संपर्क खो जाता है

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पिंस (ग्राम में) में वजन 0.0981 एन / ग्रा द्वारा गुणा करके बढ़ाएं। सतह तनाव की गणना करने के लिए आपको सुई को तरल से बाहर निकालने के लिए आवश्यक बल की मात्रा जानने की आवश्यकता है। चूंकि आपने पिन को पिछले चरण में तौला है, इसलिए आप 0.00981 N / g के रूपांतरण कारक का आसानी से इस आकार को देख सकते हैं।

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समीकरण में चर दर्ज करें और इसे हल करें प्रयोग के दौरान आपके द्वारा एकत्र किए गए डेटा का उपयोग करके, आप समाधान पा सकते हैं- उचित संख्या के साथ चर को बदल सकते हैं और आपरेशनों के क्रम का सम्मान करने के लिए गणना कर सकते हैं।

विधि 2

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सतह तनाव को खोजने के लिए समीकरण को परिभाषित करें। इससे मेल खाती है एस = (ρhga / 2), जहाँ एस यह सतह तनाव है, ρ यह आपके विचार कर रहे द्रव का घनत्व है, ज यह ट्यूब के अंदर तरल द्वारा पहुंची ऊंचाई है, जी यह गुरुत्वाकर्षण का त्वरण है जो तरल पदार्थ पर काम करता है (9.8 मी / एस²) ई को यह केशिका ट्यूब के त्रिज्या है

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कंटेनर को तरल के साथ भरें, जिसे आप सतह तनाव नहीं जानते। उथले डिश या कटोरा लें और प्रश्न के बारे में 2.5 सेमी तरल डालें - खुराक महत्वपूर्ण नहीं है, जब तक कि आप स्पष्ट रूप से केशिका ट्यूब में वापस जाने वाले पदार्थ को देख सकते हैं।

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तरल में एक पतली पारदर्शी ट्यूब रखो। इसके बारे में है "केशिका" कि आपको माप की जरूरत है और तदनुसार सतह तनाव की गणना करने की आवश्यकता है। यह तरल स्तर को देखने के लिए आपको पारदर्शी होना चाहिए। इसमें एक भी होना चाहिए किरण अपनी लंबाई के दौरान स्थिर

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ट्यूब में तरल तक पहुंचने वाली ऊंचाई को मापें। कटोरे में तरल पदार्थ की सतह पर शासक आधार रखें और ट्यूब में द्रव स्तर की ऊंचाई का निरीक्षण करें - सतह की सतह पर तनाव बढ़ने से ऊपर की तरफ बढ़ जाता है जो गुरुत्वाकर्षण के बल से अधिक तीव्र है।

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समीकरण में पाया गया डेटा दर्ज करें और इसे हल करें एक बार जब आपके पास सारी जानकारी है जो आपको ज़रूरत है, तो आप इसे फार्मूला वेरिएबल्स से बदल सकते हैं और गणना कर सकते हैं - गलतियों से बचने के लिए सही इकाइयों का इस्तेमाल करना याद रखें।

विधि 3

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सिक्का पर एक समय में एक तरल ड्रॉप करें। बाद में कपड़ा या सतह पर रखो जिसे आप ड्रॉपर को पहले द्रव से भर कर भर सकते हैं और धीरे-धीरे नीचे जाने के लिए ध्यान रखें कि यह एक समय में एक बूंद है। ड्रॉप्स की संख्या को गणना करें जो कि सिक्का की पूरी सतह को भरने के लिए उपयोग किए जाते हैं जब तक तरल किनारों से दूर प्रवाह शुरू नहीं होती है।

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एक अलग तरल के साथ प्रयोग को दोहराएं। एक प्रयोग और दूसरे के बीच सिक्का को साफ और सूखा - यह उस सतह को सूखा भी याद रखें जिस पर आपने इसे रखा है। प्रत्येक प्रयोग के बाद ड्रॉपर धो लें या अलग-अलग लोगों का उपयोग करें (प्रत्येक प्रकार के द्रव के लिए)।

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सिक्का की सतह को भरने के लिए आवश्यक प्रत्येक तरल की बूंदों की संख्या की तुलना करें। सटीक डेटा प्राप्त करने के लिए एक ही तरल के साथ परीक्षण को कई बार दोहराएं। प्रत्येक द्रव के लिए औसत मूल्य का पता लगाएं, जो इस प्रयोग को किए गए प्रयोगों की संख्या से गिराए गए और इस राशि को विभाजित करने वाले बूंदों की संख्या को संक्षेप में लगाएं - जो लिखता है वह पदार्थ जो सबसे बड़ी संख्या में गिरावट से मेल खाता है और जो कि केवल न्यूनतम राशि पर्याप्त है