Рис. 1-1.
@бразование
[{ениска
во|{руг
стер)к-
17я-
ас
-
верхний
край
мепи-
ска; б6
_
его
нижнии
край.
сту!,-
в ни}кней.
1о
>ке
относится и
к ареометрам
для
и3мерения
концентрации
растворов'
плотность
которых
растет
с
увеличением
концентрации;
у
этих ареометров
указаннь1е
на
|пкале
значения концентрации
возрастают
сверху
вниз.
плотность некоторь|х
растворов
(например,
водно-спиртовых)
увеличивается
г{о
мере
умень1шения
концентрации'
поэтому числа
на
1||кале
соответствующе-
го ареометра
во3растают
снизу
вверх.
!1з
сказанного
вь!1пе
следует'
что
1пкала
ареометра
неравномерна:
деление
11]каль|'
т. е.
расстояние
мех(ду
двумя
сме)кнь|ми
отметка-
ми'
постепенно
увеличиваетсясни3у
вверх
-
к концу
стер)кня.
Аействи_
тельно'
верхняя
часть
!пкаль|
соот_.
ветствует
меньшей
плотности'
чем
ни)княя'
т. е.
отно1пение
цень1
деле_
ния
1пкальт
к плотности
вверху
больттте,
чем
внизу;
отсюда
следует'
что
объем
участка
стерх(ня
ареомет-
ра'
соответствующий
цене
деления'
вверху
долх{ен
составлять
больтпую
долю
объема
погру>кенной
части
вак
6ы
прилипает к стержню
ареометра'
увеличивая
его
эффективную
массу' отчего ареометр
погрух{ается
в
)кид-
к6сть
на
б6льтшую глубину.
}1ениск,
представляющий
собой
некоторое количест-
во
х(идкости'
подняв:шейся вдоль стер}кня
ареометра'
удер)кивается
силой поверхностного натях(ения'
которая
действует
\|а
лу!11у\|т
соприкосновения
)кидкости
со стер}|(-
нем.
||ри
полном смачивании стер>кня ареометра
>кидко-
стью
сила
поверхностного
натях(ения направлена вдоль
стер}{{ня
и
равна
прои3ведению поверхностного
натях(е-
ния б
на
длину
окру)кности стер>кня'
т.
е. лёб,
где 4-
диаметр
стер)кня.
Фбозначая
массу мениска
{€!€3
,29,
получаем
уравнение
равновесия
&о€:п4о'
||осле подстановки
3начения
о
из
формуль:
(в-24)
находим
вьтра>кение
для
определения
массьт
мениска:
!п0:паар'
(1-1)
Фпределим массу мениска' которьтй
образуется
во-
круг
стерх(ня
ареометра'
погру>кенного в водный
раствор
серной
кислоть1.
.4,иаметр
стер>кня 4:5 мм,
плотность
раствора
Рэо:1
190 кг/м3.
|!о
таблице
в
[62]
находим
капиллярную
постоянную
а:6,40
мм2. Быразив ё в метрах и 4 в метрах
квадрат-
нь1х; по
формуле
(1-1)
найдем:
&о:3,|4.5. 10_3.6,4. 10-6. 1190:120. 10_о
кг:0,12 г.
{,отя масса мениска сравнительно
с
массой
ареомет-
ра
весьма
мала'
подсчитаем' насколько
погру3ится
арео-
метр
под
действием
мениска.
Ареометр находится
в
рав-
новесии
в х(идкости'
когда его
вес
равен
весу
вь1теснен-
1той
>кидкости;
следовательно'
вес х(идкостй в объеме
той
части
стер>кня' которая
погрузилась под
действием
мен.иска'
равен
весу мениска.
Фбозначив чере3
[{
длину
этой
части
стерх{ня' запи1пем
ука3анное
условие
в
виде
п"9:$
!1р9,
откуда
искомая
дополнительная
глубина
погрух(ения
ареометра
(1-2)
п
объем
погрух{енн",
;::;#;93;.}"}"
т:;3
"5Ё:#"ъ:н?
вдоль
стер)кня
снизу
вверх.
1аким
образом,
при
посто-
янном
диаметре
стер)кня
деление
дол'{но
увеличиваться
в
направлении
сни3у
вверх.
[ля
получения
приблизи_
тельно
равномерной
тшкаль:
стер}{ень
дол)кен
6ыть
вы.
полнен
коническим,
рас1пиряющимся
снизу
вверх (см.,
например,
|2441).
(апиллярньте
явления
приобретают
особенное
3наче-
ние при
ареометрических
измерениях.
3округ
стер>кня
ареометра'
плавающего
в )кидкости'
поверхность
искрив-
ляется'
и
образуется
мениск'
которьтй оказьтвает
боль-
1шое
влияние
на
пока3ания
прибора.
1ак
как преобла_
да|ощее
распространение
получили
стекляннь1е
ареомет_
р9т,
а больтттинство
>кидкостей
смачивает
стекло'
то
в этих
случаях
образуется
вогнуть:й
мениск (рис.
1_1).
.|!1ениск!
1
3десь
и
далее'
где
это
необходимо,
жидкость
гори3онтальнор}
плоскостью'
касательной
к
нему,
стер)кня
условно
(для
краткости)
так>ке
именуется
26
ме)кду
мениском'
и поверхностью
мениском.
н:#+.