探究溶液浓度温度对于毛细现象的影响.docx
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探究溶液浓度温度对于毛细现象的影响
探究溶液浓度、温度对于毛细现象的影响
探究溶液浓度、温度对于毛细现象的影响
一实验简介
通过改变溶液的浓度的方法观察毛细管的溶液的的液面的高低来判断浓度对毛细现象的影响，通过改变溶液浓度地方法观察纸巾水位的上升快慢以此判断浓度对毛细显现速度的影响，通过改变温度观察毛细管内水位的高低来判断温度对毛细现象的影响。
二、实验目的
1、通过实验了解浓度、温度对毛细现象的影响从而进一步加深对毛细现象的了解。
2、通过实验培养我们的创新能力和动手能力。
3、研究设备和器材
1、毛细管（D=0.3mm）若干
2、ZKY-PID温控试验仪一台
3、秒表三支
4、条形纸巾若干
5、温度计五支
6、烧杯十二支
7、量筒两支
8、铁架台十一
9、直尺三把
10、食盐两袋
11、玻璃棒一根
12、胶带、剪刀、塑料瓶子、导水管、水、笔、标签、记录本等
四、研究方法与步骤
1、探究浓度对毛细现象高度的影响
（a）步骤
（1）用烧杯配制饱和食盐溶液（在水中加入过量的食盐用玻璃棒搅拌两分钟静置两分钟此时烧杯底部有未溶解的食盐）用温度计测量溶液温度直至达到恒定并记录
（2）取烧杯用标签标记为0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100
（3）用量筒分别取饱和溶液上清液为：
10ML、20ML、30ML、40ML、50ML、60ML、70ML、80ML、90ML、100ML分别加入标签为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100的烧杯里，标记为0的直接加入清水，并用量筒取水将它们均配成100ML的溶液，标记为0的直接加入清水100ML，标记为100的不加水。
（4）将十一个烧杯分别放在铁架台的台架上静置五分钟。
（5）将毛细管分成每三个一组共十一组并将十一组毛细管分别用胶带竖直的固定在铁架台上端的可移动支架上。
（6）分别在每一组的三个毛细管的下端相同高度用胶带标记。
（7）分别调节支架使毛细管的下端没入距标记处大致0.5CM时，改用调节台架下的微调螺旋使液面刚好到达标记处并开始计时。
（8）40分钟后用直尺分别测量管内液面与外液面的高度并记录。
（9）将数据记录成表格
（b）研究结果
（1）原始数据及处理
溶液温度16.0℃
100ml溶液中饱和食盐溶液量（ml）
内外液面的高度差（cm）
内外液面的高度差平均值（cm）
管1
管2
管3
0
7.10
7.20
7.70
7.33
10
6.90
7.00
7.20
7.03
20
6.50
6.95
7.35
6.93
30
6.50
6.70
7.20
6.80
40
6.05
6.60
7.25
6.63
50
6.15
6.35
6.85
6.45
60
5.90
6.20
6.40
6.17
70
6.00
6.05
6.10
6.05
80
5.70
5.75
6.05
5.83
90
5.35
5.40
6.15
5.63
100
4.60
5.85
6.00
5.48
（2）记录数据表格：
（3）数据的条形图如下：
（4）用H0、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10分别表示100ml溶液中饱和食盐溶液的量分别为0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100毫升时的管内外的高度差平均值，于是有：
H0-H1=7.33-7.03=0.30（cm）
H1-H2=7.03-6.93=0.10（cm）
H2-H3=6.93-6.80=0.13（cm）
H3-H4=6.80-6.63=0.17（cm）
H4-H5=6.63-6.45=0.18（cm）
H5-H6=6.45-6.17=0.28（cm）
H6-H7=6.17-6.05=0.12（cm）
H7-H8=6.05-5.83=0.22（cm）
H8-H9=5.83-5.63=0.20（cm）
H9-H10=5.63-5.48=0.15（cm）
平均相差
=0.185（cm）
（5）结论：
由实验的处理结果我们可以知随着溶液浓度的增加毛细现象越不明显，也即毛细现象的液面差大小近似与溶液浓度成反比。
当浓度达到饱和时由于浓度不发生变化所以毛细现象的强弱也不发生变化。
2探究浓度对毛细现象速度的影响
（a）步骤
（1）用烧杯配制饱和食盐溶液（在水中加入过量的食盐用玻璃棒搅拌两分钟静置两分钟此时烧杯底部有未溶解的食盐）用温度计测量溶液温度直至达到恒定并记录
（2）取烧杯用标签标记为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100
（3）用量筒分别取饱和溶液上清液为：
10ML、20ML、30ML、40ML、50ML、60ML、70ML、80ML、90ML、100ML分别加入标签为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100的烧杯里，并用量筒取水将它们均配成100ML的溶液，标记为100的不加水。
（4）将十一个烧杯分别放在铁架台的台架上静置五分钟。
（5）将事先准备好的宽为三厘米的纸巾分成十一份每份三条。
并将每条纸巾底部1CM和8CM（即中间长度为7CM）处做标记。
（6）将纸条分别固定在铁架台上端的可移动支架上。
快速调节使液面到达纸巾的下标记处并开始计时，到达上标记处停止计时。
并记录数据。
（7）每组做三次，直至十一组浓度都作出止。
并记录数据。
并将数据记录成表格。
（b）研究结果
溶液温度16.0℃
（1）记录数据表格如下：
100ml溶液中饱和食盐溶液量（ml）
到达上标记用时T（S）
平均时间（S）
数据1
数据2
数据3
10
232
237
245
238
20
291
305
307
301
30
352
368
371
366
40
411
417
423
417
50
469
477
481
476
60
541
545
551
546
70
596
597
605
599
80
654
659
667
660
90
721
725
731
726
100
777
783
785
782
（2）数据折线图如下：
分别用T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10表示100ml溶液中饱和食盐溶液量（ml）为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100时所用平均时间则：
T2-T1=301-238=63（S）
T3-T2=366-301=65（S）
T4-T3=417-366=51（S）
T5-T4=476-417=59（S）
T6-T5=546-476=70（S）
T7-T6=599-546=53（S）
T8-T7=660-599=61（S）
T9-T8=726-660=66（S）
T10-T9=782-726=56（S）
=60.44（S）
也即100ml溶液中饱和食盐溶液量每增加10ml上升到上标记点的时间平均就增加了60.44秒
结论：
由以上的结果说明当溶液浓度越高时溶液的毛细现象速度越慢，而且毛细现象升高相同高度（在一定范围内）所用时间的长短与浓度成正比。
当溶液达到饱和时由于浓度不在发生变化所以毛细现象的速度也不会变化。
3、探究温度对毛细现象的影响
（a）步骤
（1）将ZKY-PID温控试验仪改装，改装步骤如下：
将两个塑料瓶子都从1/2处剪断并用胶带将两个瓶子的上部粘连在一起并用胶带粘合好使粘连处封好不露水为止。
将ZKY-PID温控试验仪的出水管和入水管分别接在两个瓶口上并用胶带封好不露气为止。
（2）将瓶子放在装有水的水槽中，通过向ZKY-PID温控试验仪中边加水边启动的方式排去瓶中的空气，使瓶子装满水。
为了安全应在运行ZKY-PID温控试验仪时应注意始终保持其水位在上限与下限之间。
（3）在水槽中放入温度计，调节ZKY-PID温控试验仪到20℃，一段时间后水槽内水温也达到20℃
（4）将事先准备好的宽为三厘米的纸巾分成三份每份三条。
并将每条纸巾底部1CM处做标记。
（5）将纸条固定在铁架台上端的可移动支架上。
调节使液面到达纸巾的下标记处并开始计时。
（6）200秒时开始测量，并记录结果重复做三次。
（7）调节ZKY-PID温控试验仪到40℃和60℃一段时间后水槽内水温也达到40℃和60℃按照（5）、（6）的步骤分别做出结果并记录，并将结果记录成表格形式。
（b）研究结果
（1）数据表格如下
温度（℃）
液面上升的高度（cm）
平均高度（cm）
数据1
数据2
数据3
20℃
7.9
7.8
7.9
7.87
40℃
8.3
8.4
8.7
8.47
60℃
8.7
8.8
8.9
8.80
（2）数据的条形图如下：
（3）结论：
温度对水的毛细现象有影响，水上升的高度与温度成正比，水温越高时水上升越高也即毛细现象越明显。
五、实验结果分析与实验内容补充说明：
（1）研究溶液浓度与毛细现象的关系时使用了毛细管直径为0.3毫米。
由于毛细管本身的质量并不好所以采用多次测量取平均值的方法减少误差。
因为实验的时间太长若使用纸巾做此实验则会出现至今变形严重对结果影响较大，所以没有使用纸巾做这个实验。
（2）研究浓度对毛细现象速度影响时使用了纸巾，之所以没有使用毛细管其原因是，毛细管相比纸巾在规定的时间内液面上升的高度较低这样测量时误差就比较大，而且在我们实验的时间内纸巾变形很小对结果影响不明显，所以我们选用纸巾并采用多次测量的方法做这个实验。
（3）在研究温度对毛细现象的影响时，由于仪器是自己改装的所以对于温度的控制并不是特别的好所以我们采用扩大选取温度的温差方式做此实验。
实验室温度为16摄氏度又由于ZKY-PID温控试验仪最高温度只能到60℃所以我们最终只选取了20℃、40℃、60℃这三组数据，并采取多次测量的方法做研究。
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