姜仲篪，王 璇，況宇庭

北京市陳經(jīng)綸中學(xué)

從液體表面張力到吹泡泡的研究

姜仲篪，王 璇，況宇庭

北京市陳經(jīng)綸中學(xué)

肥皂泡的形成與液體表面張力密切相關(guān)，而液體表面張力又與溶液的性質(zhì)緊密聯(lián)系。通過配置不同配比溶液，利用測(cè)量表面張力的儀器測(cè)量各自的表面張力系數(shù)大小，并測(cè)量用不同溶液吹出的肥皂泡直徑大小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：液體表面張力最大時(shí)，存在一個(gè)最佳的濃度配比方案，而液體表面張力的大小，和肥皂泡的直徑大小之間并不存在線性關(guān)系。

液體表面張力；溶液配比；肥皂泡

引言

很多人都認(rèn)為水加了洗滌靈后可以吹成泡泡是因?yàn)橄礈祆`增加了液體表面張力，其實(shí)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)表明并不是這樣。表面張力在物理學(xué)中是一個(gè)重要的物理量。由于液體表面張力的大小取決于液體表面張力系數(shù),所以測(cè)量液體表面張力系數(shù)具有重要意義。表面張力是影響多相體系的相間傳質(zhì)和反應(yīng)的關(guān)鍵因素之一,是重要的液體物理性質(zhì)。液體表面張力在很多方面都有應(yīng)用，如表面活性劑，除霧劑等。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)表面張力有更好的理解，解釋一些我們生活中比較尋常的現(xiàn)象。研究啟迪：生活中經(jīng)常能看到五顏六色的肥皂泡在空中飛舞，那它們的大小究竟和什么有關(guān)呢，經(jīng)調(diào)查閱發(fā)現(xiàn)泡泡大小和液體表面張力有關(guān)，但是并沒有具體結(jié)論，所以我們決定研究一下。主要內(nèi)容：氣泡的大小和液體表面張力的關(guān)系研究

1.過程與方法

1.1 準(zhǔn)備階段

1.1.1 觀察生活，尋找自己感興趣的地方并且選定課題。

1.1.2 參考前輩類似的研究，找出創(chuàng)新點(diǎn)并初步構(gòu)思，寫開題報(bào)告和開題ppt，進(jìn)行開題。

1.2 研究階段

1.2.1 閱讀相關(guān)書籍，普及相關(guān)知識(shí)。

1.2.2 確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，思考配比方案。

1.2.3 閱讀相關(guān)書籍，根據(jù)配比方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2.4 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.3 結(jié)題階段

得出結(jié)論，寫結(jié)題報(bào)告與ppt，檢查無誤后結(jié)題，報(bào)告0

1.4 課題研究的方法

1.4.1 文獻(xiàn)法：通過閱讀文獻(xiàn)，普及基本知識(shí)，學(xué)習(xí)前輩的經(jīng)驗(yàn)，確定基本研究方向與所用到的方法，并找到創(chuàng)新點(diǎn)，填補(bǔ)空缺。

1.4.2 控制變量法：繪圖時(shí)用來直觀地反映該變量帶來的影響變化。

1.4.3 圖表法：利用excel表格依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪表。

1.4.4 比較研究法：對(duì)不同變量下的圖像進(jìn)行對(duì)比，分析。

2.實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)材料：洗滌靈，醋，水。

實(shí)驗(yàn)儀器：液體表面張力測(cè)量?jī)x，量筒（10ml）。

方法與步驟：

2.1 寫出配比方案。

2.2 進(jìn)行溶液配制并用液體表面張力測(cè)量?jī)x測(cè)量液體表面張力系數(shù)，將所測(cè)數(shù)據(jù)填入表格中。

表1 表面張力系數(shù)與醋和水的體積比

表2 溶液表面張力系數(shù)與洗滌靈和水的體積比

由表1可看出醋的含量增多，可使表面張力下降

由表2可看出洗滌靈含量增多也可使表面張力下降，但是其效果比醋好。

分析這兩張表可以更好的控制表面張力的范圍，較合理地得出第三張配比表，如表3所示。

表3 泡泡直徑和液體表面張力系數(shù)與水、洗滌靈、醋的體積比

2.3 配制表3中的溶液，先測(cè)量表面張力系數(shù)，再進(jìn)行泡泡直徑大小測(cè)量，每種溶液吹3個(gè)泡泡進(jìn)行測(cè)量，最后算出平均值記入表格中。

泡泡直徑測(cè)量方法：如下圖所示在吹氣泡的同時(shí)在后面放上一張有格子紙，進(jìn)行拍照，通過測(cè)量紙張的大小，間接測(cè)出氣泡的大小。

圖1 測(cè)量泡泡直徑

2.4 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)