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純水的表面張力是指恆溫恆壓組成時

發布時間:2022-12-13 21:57:04

① 24.5度下純水的表面張力是多少

可以用Harkins的經驗公式:
水的表面張力=75.796-0.145t-0.00024t^2.
式中t為攝氏溫度,表面張力單位為mN/m.這個公式在10-60℃時適用.
算得24.5度下水的表面張力為72.099mN/m.

② 什麼是水的表面張力

促使液體表面收縮的力叫做表面張力。液體表面相鄰兩部分之間,單位長度內互相專牽引屬的力。表面張力的方向和液面相切,並和兩部分的分界線垂直,如果液面是平面,表面張力就在這個平面上.如果液面是曲面,表面張力就在這個曲面的切面上。

表面張力的形成同處在液體表面薄層內的分子的特殊受力狀態密切相關。表面張力的存在形成了一系列日常生活中可以觀察到的特殊現象。例如:截面非常小的細管內的毛細現象、肥皂泡現象、液體與固體之間的浸潤與非浸潤現象等。

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表面張力的大小:

在室溫(20℃左右)下,大部分液體的表面張力在20〜40達因/厘米范圍以內,但也有大於此數的,如水的表面張力為72達因/厘米;水銀表面張力為470達因/厘米。液態金屬的表面張力都比較大,如1131℃液態銅的表面張力為1103達因/厘米。

一些在常溫下為氣態的元素,在低溫下處於液態時,表面張力卻很小,如4.3開液氦的表面張力僅有0.098達因/厘米,90.2開液氫的表面張力為0.2達因/厘米,理論分析還指出,對於同一種液體,溫度升高,表面張力降低。

③ 水的表面張力是多少

水的表面張力隨著溫度的提高會有所降低。25°水的表面張力是7.20;20°水的表面張力是7.28;15°水的表面張力是7.35;10°水的表面張力是7.42;5°水的表面張力是7.49;0°水的表面張力是7.56。

19.7℃下純水的表面張力系數的標准值為7.280x10-2N/m。表面張力系數σ是在溫度T和壓力p不變的情況下吉布斯自由能G對面積S的偏導數:其中,吉布斯自由能的單位是能量單位,因此表面張力系數的單位是能量/面積。

水的好處

水為人體不可或缺的物質,人的身體的百分之七十全是水,因此 假如身體缺水或是脫水得話,也是很危險的。人不想吃飯能夠活十天,可是不喝水卻只有活七天。因此 每日必須多飲水,對人體是十分關鍵的。可是水也不可以喝得過多,那般也會造成水中毒。

發燒感冒時要比平常多喝一些溫開水,那樣能夠促進大量出汗和有利排尿,進而針對人體的人體體溫獲得更強的調整,身體病原菌也會獲得迅速的代謝。當我們在發燒感冒時,便會有流汗、吸氣加速等一些水分蒸發增加,那樣的話新陳代謝也跟隨加速。

④ 25°時水的表面張力是多少

在標准大氣壓的情況下,在25°C時,水的表面張力為72dynes/cm。但在不同的溫度下它的表面張力也不同。

拓展資料

  1. 當最上面一層分子或原子與其他物質接觸時,與其他物質的表面的分子或原子接觸過程,造成了表面能的不同,表現為表面張力不同。

  2. 表面張力存在於,比如非常小的細管內的毛細現象。

  3. 要求出表面張力的大小可在液體表面上畫出一個任意的面積元。設此面積元每個邊長都是l,表面其他部分垂直作用在每一邊上的張力為F,於是表面張力σ為:Σ=F/l0。

  4. 表面張力垂直於此面積的周邊,其大小以每厘米多少達因來表示(1達因/厘米=10-3牛頓/米)因此,表面張力的量綱是MT-2。

⑤ 水在40度時表面張力是多少

水的表面張力系數隨著溫度的增加是遞減的,並和溫度呈近似線性關系
溫度(℃) σ(×10-2牛/米)
0 ....................... 7.56
5 .........................7.49
10 .........................7.42
15 ............................7.35
20 ............................ 7.28
....
所以40度時大概是7.00牛/米

⑥ 水的表面張力系數是多少

純水在不同溫度下的表面張力系數如下表所示。
0℃7.56
5℃7.49
10
℃7.42
15
℃7.35
20℃7.28
25℃7.21
根據溫度回和表面張力系答數的線性關系可得,21攝氏度時的表面張力系數應為7.266

⑦ 溶液的表面張力按組成的變化分類有幾種類型

1、表面活性 在恆溫恆壓下,純液體因只有一種分子,其表面張力是一恆定值。 對於溶液,由於至少存在兩種或兩種以上的分子,因此其表面張力會隨溶質的濃度變化而變化。 物質的水溶液其表面張力隨濃度的變化可分為三種類型。

⑧ 什麼是表面能和表面張力

1、表面能:是恆溫、恆壓、恆組成情況下,可逆地增加物系表面積須對物質所做的非體積功。表面能的另一種定義是,表面粒子相對於內部粒子所多出的能量。表面能是創造物質表面時對分子間化學鍵破壞的度量。

2、表面張力:液體表面任意兩相鄰部分之間垂直於它們的單位長度分界線相互作用的拉力。表面張力的形成同處在液體表面薄層內的分子的特殊受力狀態密切相關。表面張力的存在形成了一系列日常生活中可以觀察到的特殊現象。例如:截面非常小的細管內的毛細現象、肥皂泡現象、液體與固體之間的浸潤與非浸潤現象等。

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表面能的產生原因:

物體表面的粒子和內部粒子所處的環境不同,因而所具有的能量不同。例如,在液體內部,每個離子都均勻地被鄰近粒子包圍著,使來自不同方向的吸引力相互抵消,處於力平衡狀態。處於液體表面的粒子卻不同,液體的外部是氣體,氣體的密度小於液體,故表面離子受到來自氣體分子的吸引力較小,而受到液體內部粒子吸引力較大,使它在向內向外兩個方向受到的力不平衡。這樣是表面分子受到一個指向液體內部的拉力,因此,液體表面有自動收縮到最小的趨勢。

⑨ 如何測量液體表面張力

吊片法測量液體的表面張力
(補充講義)
由於液相和氣相的密度差異,液體的表面層中的分子,受到了一個指向液相內部並垂直於界
面的引力,使得液體表面就如張緊的彈性薄膜,在這張薄膜上存在著收縮張力,使液體表面
有收縮到最小的趨勢,水滴, 汞滴一般呈球形就是這個原因. 單位長度上的收縮張力稱為
表面張力. 溶液的表面張力與溫度、濃度、電解質、有機醇含量等多種因素有關。
液體的許多現象與表面張力有關, 例如:毛細現象、潤濕現象、泡沫的形成等。
測量液體表面張力的方法很多,如毛細管上升下降法、吊環法(參見教材p111,實驗8),
最大泡壓法、滴重法、懸滴法等,本實驗介紹Wilhelmy吊片法。

目的與要求
1.學習吊片法測量液體表面張力的原理和方法。
2.學習表面活性劑臨界膠束濃度的測量方法。
原理
1表面張力的測量
Wilhelmy吊片法又稱吊板法,如圖1所示,採用蓋玻片、雲母片、濾紙或鉑箔豎平板插入液
體,使其底邊與液面接觸,測定吊片脫離液體所需與表面張力相抗衡的最大拉力F,也可將
液面緩慢地上升至剛好與吊片接觸,由此可知:
(1)
其中,F為砝碼的重量,G為吊片的重量l-吊片的寬度,t-吊
片的厚度,θ為接觸角。由於接觸角θ難於測准,一般預先將吊片加工成粗糙表面,並處
理得非常潔凈,使吊片被液體濕潤, 接觸角θ→0,cosθ→1,如圖2所示,同時t和l相比
非常小,可忽略不計,則上式變為:
(2)
(3)
由式(3)算得的表面張力值可准確至0.1%。
吊片法直觀可靠,不需要校正因子,這與其它脫離法有所不同,還可以測量液-液界面張
力。目前這種方法應用較廣泛,所用的天平上一般都帶有自動記錄裝置,還可以和計算機
相連後,測量動表面張力。

2.表面活性劑
能顯著降低水的表面張力的物質稱為表面活性劑,它的分子一般是由親油基和親水基兩部
分組成。表面活性劑的數量不下幾千種,如按離子類型可分為離子型(陰離子、陽離子、
兩性)、非離子型(聚氧乙烯型、多元醇型等)、特殊類型(全氟烷、聚硅氧烷等)。表
面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑以外,在日用化工、食品、醫葯、石油開采、機械
運轉、城建工程、紡織等等中,都有它的特殊用途。
從圖3可以看到,少量的表面活性劑加到水中,就能使表面張力急劇下降,隨著濃度的
增大,表面張力又幾乎保持恆定。由於表面活性劑分子中親油基是憎水基,當濃度很小時
,表面活性劑很快的聚集在水面,當液體表面聚集足夠量的表面活性劑,並密集的定向排
列成單分子膜時,界面的性質發生了明顯的變化,對應圖中的轉折部分。如再提高濃度,
水溶液中的表面活性劑分子幾十、幾百地聚集在一起,排列成膠束。表面活性劑形成膠束
的最低濃度,即圖中轉折點

的濃度,又稱為臨界膠束濃度(Critical Micelle Concentration, 簡稱cmc),是衡量表
面活性劑的活性的一個非常重要的參量. 離子型的表面活性劑的cmc一般在10-4-10-2 mol
/L之間。在cmc附近,表面活性劑的許多性質都會發生顯著的變化,如圖4所示。在使用表
面活性劑時,濃度一般要比cmc稍大,否則其性能不能充分發揮,濃度過高是不必要的。c
mc的測定方法主要有電導法、表面張力法、染料法等。
儀器
高精度的電子天平(最小讀數為1mg),剪刀,精密濾紙,毫米尺,400mL燒杯,滴管,
去離子水,十二烷基苯磺酸鈉(C12H25-C6H4-SO3Na, 分子量M= 348.48, 直鏈烷烴cmc≈
1.2×10-3mol/L,支鏈烷烴cmc≈4.5×10-4 mol/L)。
實驗內容與步驟
1.測量純水的表面張力
(a)將干凈濾紙剪成邊長約2.0 cm的長方形小條,測量底邊長l後,固定在與天平相連的掛
鉤上,調整紙片,使下底邊保持在水平狀態(為什麼);
(b)一定量的去離子水加入潔凈的燒杯內並置於伸降台上,調節升降台,待紙片為液體潤濕
後,將紙片脫離液面,記錄下此時天平的讀數m0(吊片的質量)並將天平置「0」;
(c)調節升降台,使液面緩緩上升,直至吊片底邊剛好和液面接觸,記錄下天平的讀數m1,
則天平的讀數增量ΔW1=m1• g;
(d)升高液面,使部分吊片浸入液面以下,然後調節升降台,使液面緩緩下降,直到吊片即
將脫離液面,記錄下此時的讀數m2,ΔW2=m2• g;
(e)重復操作步驟(c)、(d),共測量6次;
2.測量不同濃度下的表面活性劑的表面張力,求出臨界膠束濃度cmc
(a) 稱出潔凈燒杯重量m杯,然後加入約50 ml的去離子水,用天平稱出水和燒杯總量為

m水+杯, 則m水= m0-m杯, 取下燒杯後置天平為「0」(該步驟可在測量水的表面張力時預
先完成);
(b) 用滴液管滴加1滴表面活性劑濃溶液(質量濃度C0≈4.18%),測量濃度為C1的表面
活性劑溶液的天平增量m1』;
(c)逐漸增加表面活性劑的加入量, 記錄下不同濃度下Ci下的天平增量mi』 ,直到表面

張力基本上不再變化,記錄下總的滴加量n總;
(d) 為了計算表面活性劑的濃度,需要求出單滴溶液的質量m滴, 可以採用累積放大法。

稱出滴加量為n總時的總量m總,則 ,滴數為ni時的表面活性劑溶液濃度 。
數據處理與分析
1.求出純水的表面張力Υ,σΥ ,百分誤差E(室溫下純水的Υ=72.0 mN/m);
2.求出表面活性劑溶液的質量濃度C,表面張力Υ,作出Υ-C 特性曲線;
3.求出室溫下表面活性劑溶液的臨界膠束濃度cmc(mol/L),設表面活性劑溶液密度為1.0×
103 kg/m3.
注意事項
1.天平是精密裝置,要輕拉輕放,切忌用力拉或吊掛重物;
2.實驗時應調節吊片底邊為水平狀態;
3.為了避免邊緣效應,吊片位置盡量取在容器的中央;
4.滴入表面活性劑濃溶液後,需要充分溶解後再測量張力。
預習思考題
1.吊片法是如何測量液體的表面張力的?需要測量哪些物理量?
2.吊片法測量表面張力有什麼特點?
3.表面活性劑水溶液的表面張力是如何隨濃度而變化的?
分析討論題
1.吊片用濾紙為材料,有什麼優點和不足?
2.分析純水的表面張力與室溫下公認值有誤差的可能原因。
參考資料
1.大學物理實驗,張兆奎等,--高等教育出版社,2004年1月
2.表面物理化學,程傳煊著,--科學技術文獻出版社,1995年9月
3.表面活性劑化學與應用/陳榮圻編,--紡織工業出版社,1990年6月

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