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接触角的测定实验报告

接触角的测定实验报告
接触角的测定实验报告

液-固界面接触角的测量实验报告

一、实验目的

1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。

2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面力测量仪测定接触角和表面力的方法。

二、实验原理

润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上,由于性质不同,有的会铺展开来,有的则粘附在表面上成为平凸透镜状,这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿,后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状,则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外,如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中,则称为浸湿。上述各种类型示于图1。

图1 各种类型的润湿

当液体与固体接触后,体系的自由能降低。因此,液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下,当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在,如图2所示。

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图2 接触角

假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面力来表示,则当液滴在固体平面上处于平衡位置时,这些界面力在水平方向上的分力之和应等于零,这个平衡关系就是著名的Young方程,即

γSG- γSL= γLG·cosθ(1) 式中γSG,γLG,γSL分别为固-气、液-气和固-液界面力;θ是在固、气、液三相交界处,自固体界面经液体部到气液界面的夹角,称为接触角,在0o-180o之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。

在恒温恒压下,粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是:

粘附润湿W a=γSG - γSL + γLG≥0 (2)

铺展润湿S=γSG-γSL-γLG≥0 (3) 式中W a,S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。

若将(1)式代入公式(2)、(3),得到下面结果:

W a=γSG+γLG-γSL=γLG(1+cosθ) (4)

S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上方程说明,只要测定了液体的表面力和接触角,便可以计算出粘附功、铺展系数,进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到,接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ=90°作为润湿与否的界限,当θ>90°,

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称为不润湿,当θ<90°时,称为润湿,θ越小润湿性能越好;当θ角等于零时,液体在固体表面上铺展,固体被完全润湿。

接触角是表征液体在固体表面润湿性的重要参数之一,由它可了解液体在一定固体表面的润湿程度。接触角测定在矿物浮选、注水采油、洗涤、印染、焊接等方面有广泛的应用。

决定和影响润湿作用和接触角的因素很多。如,固体和液体的性质及杂质、添加物的影响,固体表面的粗糙程度、不均匀性的影响,表面污染等。原则上说,极性固体易为极性液体所润湿,而非极性固体易为非极性液体所润湿。玻璃是一种极性固体,故易为水所润湿。对于一定的固体表面,在液相中加入表面活性物质常可改善润湿性质,并且随着液体和固体表面接触时间的延长,接触角有逐渐变小趋于定值的趋势,这是由于表面活性物质在各界面上吸附的结果。

接触角的测定方法很多,根据直接测定的物理量分为四大类:角度测量法、长度测量法、力测量法,透射测量法。其中,液滴角度测量法是最常用的,也是最直截了当的一类方法。它是在平整的固体表面上滴一滴小液滴,直接测量接触角的大小。为此,可用低倍显微镜中装有的量角器测量,也可将液滴图像投影到屏幕上或拍摄图像再用量角器测量,这类方法都无法避免人为作切线的误差。本实验所用的仪器JC2000C1静滴接触角/界面力测量仪就可采取量角法和量高法这两种方法进行接触角的测定。

三、仪器与药品

仪器:JC2000C1界面力测量仪,微量注射器,容量瓶,镊子,玻璃载片,涤纶薄片,聚乙烯片,金属片(不锈钢、铜等)。

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试剂:蒸馏水,无水乙醇,十二烷基苯磺酸钠(或十二烷基硫酸钠)

十二烷基苯磺酸钠水溶液的质量分数:0.01%,0.02%,0.03%,0.04%,0.05%,

0.1%,0.15%,0.2%,0.25%

四、实验容

1.考察在载玻片上水滴的大小(体积)与所测接触角读数的关系,找出测量所需的最佳液滴大小。

2.考察水在不同固体表面上的接触角。

3.等温下醇类同系物(如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇)在涤纶片和玻璃片上的接触角和表面力的测定

4.等温下不同浓度的乙醇溶液在涤纶片和玻璃片上的接触角和表面力的测定5.等温下不同浓度表面活性剂溶液在固体表面的接触角和表面力的测定

液体:十二烷基苯磺酸钠溶液浓度(质量分数):0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.1%, 0.15%, 0.2%, 0.25%

6.测浓度为0.1%十二烷基苯磺酸钠水溶液液滴在涤纶片和载玻片表面上接触角随时间的变化。

五、实验步骤

(一) 接触角的测定

(1) 开机。将仪器插上电源,打开电脑,双击桌面上的JC2000C1应用程序进入主界面。点击界面右上角的活动图象按钮,这时可以看到摄像头拍摄的载物台上的图象。

(2)调焦。将进样器或微量注射器固定在载物台上方,调整摄像头焦距到0.7

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倍(测小液滴接触角时通常调到2倍~2.5倍),然后旋转摄像头底座后面的旋钮调节摄像头到载物台的距离,使得图象最清晰。

(3)加入样品。可以通过旋物台右边的采样旋钮抽取液体,也可以用微量注射器压出液体。测接触角一般用0.6μL~1.0μL的样品量最佳。这时可以从活动图象中看到进样器下端出现一个清晰的小液滴。

(4)接样。旋物台底座的旋钮使得载物台慢慢上升,触碰悬挂在进样器下端的液滴后下降,使液滴留在固体平面上。

(5)冻结图象。点击界面右上角的冻结图象按钮将画面固定,再点击File菜单中的Save as将图象保存在文件夹中。接样后要在20s(最好10 s)冻结图像。(6) 量角法。点击量角法按钮,进入量角法主界面,按开始键,打开之前保存的图象。这时图象上出现一个由两直线交叉45度组成的测量尺,利用键盘上的Z、X、Q、A键即左、右、上、下键调节测量尺的位置:首先使测量尺与液滴边缘相切,然后下移测量尺使交叉点到液滴顶端,再利用键盘上< 和> 键即左旋和右旋键旋转测量尺,使其与液滴左端相交,即得到接触角的数值。另外,也可以使测量尺与液滴右端相交,此时应用180°减去所见的数值方为正确的接触角数据,最后求两者的平均值。

(7)量高法。点击量高法按钮,进入量高法主界面,按开始键,打开之前保存的图象。然后用鼠标左键顺次点击液滴的顶端和液滴的左、右两端与固体表面的交点。如果点击错误,可以点击鼠标右键,取消选定。

(二) 表面力的测定

(1)开机。将仪器插上电源,打开电脑,双击桌面上的JC2000C1应用程序进入

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主界面。点击界面右上角的活动图象按钮,这时可以看到摄像头拍摄的载物台上的图象。

(2)调焦。将进样器或微量注射器固定在载物台上方,调整摄像头焦距到0.7倍,然后旋转摄像头底座后面的旋钮调节摄像头到载物台的距离,使得图象最清晰。

(3)加入样品。可以通过旋物台右边的采样旋钮抽取液体,也可以用微量注射器压出液体。测表面力时样品量为液滴最大时。这时可以从活动图象中看到进样器下端出现一个清晰的大液泡。

(4)冻结图象。当液滴欲滴未滴时点击界面的冻结图象按钮,再点击File菜单中的Save as将图象保存在文件夹中。

(5) 悬滴法。单击悬滴法按钮,进入悬滴法程序主界面,按开始按钮,打开图像文件。然后顺次在液泡左右两侧和底部用鼠标左键各取一点,随后在液泡顶部会出现一条横线与液泡两侧相交,然后再用鼠标左键在两个相交点处各取一点,这时会跳出一个对话框,输入密度差和放大因子后,即可测出表面力值。

注:密度差为液体样品和空气的密度之差;放大因子为图中针头最右端与最左端的横坐标之差再除以针头的直径所得的值。

六、结果与讨论

列表或作图表示所得实验结果。初步解释所得结果的原因

表1 水在不同固体表面的接触角的测量

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七、思考题

1.液体在固体表面的接触角与哪些因素有关?

答:a平衡时间;

b体系温度;

c接触角滞后,其中包括表面不均匀和表面不平;

d吸附作用。

2.在本实验中,滴到固体表面上的液滴的大小对所测接触角读数是否有影响?为什么?

答:滴到固体表面上的液体大小对接触角读数无影响。因接触角只与两两界面(固-气、固-液、液-气)的表面力有关,即氏方程:σs-g=σs-l + σg-l × cos θ而表面力θ又只与物质的本性、温度和压力有关,所以液体大小对接触角读数无影响。

3.实验中滴到固体表面上的液滴的平衡时间对接触角读数是否有影响?

答: 滴到固体表面上的液滴的平衡时间对接触角读数有影响,当体系未达平衡时,接触角会变化,这时的接触角称为动接触角,动接触角研究对于一些粘度较大的液体在固体平面上的流动或铺展有重要意义(因粘度大,平衡时间长)。

八、参考书

1.大学化学系胶体化学教研组主编. 胶体与界面化学实验. 大学. 1993 2.金丽萍, 邬时清, 大勇. 物理化学实验. 华东理工大学. 2006

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接触角的测定实验报告

—、实验目的 1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。 2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方 法。 二、实验原理 润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固?液界面所取 代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上,由于性质不同,有的会铺展开来, 有的则粘附在表面上成为平凸透镜状,这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润 湿,后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不 粘附而保持椭球状,则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。 此外,如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中,则称为浸湿。上述各种类 型示于图仁 图1各种类型的润湿 当液体与固体接触后,体系的自山能降低。因此,液体在固体上润湿程度的 大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下,当一液滴放置在固 体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角 的液滴存在,如图2所示。 图2接触角 铺展润湿 粘附湿润 不银润 浸湿

假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示,则当液滴在固体平面上处于平衡位置时,这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零,这个平衡关系就是著名的Young方程,即 yso- ySL= yLG-COS0 (1) 式中ysG, yi_G,ysi.分别为固?气、液?气和固?液界面张力;8是在固、气、液三 相交界处,自固体界面经液体内部到气液界面的夹角,称为接触角,在0°-180°之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。 在恒温恒压下,粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是: 粘附润湿Wa = ySG - ySL + yLG zO (2) 铺展润湿S = ysG?ysL?yLG >0 (3) 式中Wa, S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。 若将(1)式代入公式(2)、(3),得到下面结果: Wa二ysG+yLG -ySL=yLG(1+COS0) (4) S=ySG-ySL-yLG=yLG(COS0-1) (5) 以上方程说明,只要测定了液体的表面张力和接触角,便可以计算出粘附功、铺展系数,进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到,接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把8=90。作为润湿与否的界限,当8>90°,称为不润湿,当0<90°时,称为润湿,8越小润湿性能越好;当8角等于零时,液体在固体表面上铺展,固体被完全润湿。 接触角是表征液体在固体表面润湿性的重要参数之一,由它可了解液体在一定固体表面的润湿程度。接触角测定在矿物浮选、注水采油、洗涤、印染、焊接等方面

工程测量实验报告

实验报告 课程名称:工程测量实验报告 专业班级:D测绘131 姓名学号:戴峻2013132911 测绘工程学院 实验报告一、精密角度测量 一、实验名称:精密角度测量 二、实验性质:综合性实验 三、实验地点:淮海工学院苍梧校区 时间:2016.6.02 四、实验目的: 1. 掌握精密经纬仪(DJ1或DJ2)的操作方法。 2. 掌握方向法观测水平角水平角的观测顺序,记录和计算方法。 五、仪器和工具: 全站仪一台,三脚架一个,记录板一块,自备铅笔,记录手薄和观测目标物。

六、实验内容及设计: 在实验之前,需要做的工作是:了解实验内容,以及读数的多种限差,并选择好实验地点,大略知道实验数据的处理。 1.实验步骤: (1)架设全站仪,完成对中、整平; (2)调清楚十字丝,选择好起始方向,消除视差; (3)一个测站上四个目标一测回的观测程序 2. 度盘配置: 设共测4个测回,则第i个测回的度盘位置略大于(i-1)180/4. 3. 一测回观测: (1) 盘左。选定一距离较远、目标明显的点(如A点)作为起始方向,将平读盘读数配置在稍大于0 o处,读取此时的读数;松开水平制动螺旋,顺时针方向依次照准B、C、D三目标读数;最后再次瞄准起始点A并读数,称为归零。

以上称为上半侧回。两次瞄准A点的读数之差称为“归零差”,检核是否超限,超限及时放弃本测回,重新开始本测回。 (2)盘右。先瞄准起始目标A,进行读数;然后按逆时针放线依次照准D、C、B、A各目标,并读数。 以上称之为下半测回,其归零差仍要满足规范要求。 上、下半测回构成了一个测回,检核本测回是否满足各项限差,如超限,重新开始本测回,合限,进行下一测回工作。 4.记录、计算 (1)记录。参考本指南所附的本次实验记录表格。盘左各目标的读数按从上往下的顺序记录,盘右各目标读数按从下往上的顺序记录。 (2)两倍照准误差2C的计算。按照下式计算2C 对于同一台仪器,在同一测回内,各方向的2C值应为一个定值。若有变化,其变化值不超过表1.1中规定的范围 表1.1 水平角方向观测法的技术要求

工程测量实训心得体会1000字(最新汇编)

工程测量实训心得体会1000字 在这次实训中你有什么收获?有学习到什么新的知识吗?下面是整理的“工程测量实训心得体会1000字”,仅供参考,欢迎大家阅读。工程测量实训心得体会1000字(一)为期两个星期的工程测量实习已经结束了,通过这次实习,让我深刻明白了理论联系实际的重要性。测区是我们xx学院校区,虽然测区比较大,基本上是整个学校,测绘图也是我们整个学校的平面图,不过,让我们值得庆幸的是,在这个已经步入冬天的时节,在我们测量的时间里,天气晴朗,并没有我们担心的雨,也就让我们安安心心的测量,为了能尽快地完成任务,我们小组星期六、星期天加班进行测量,我们在测量的过程中也并不感到累,也没有感到辛苦,反而还能自得其乐。测量学首先是一项非常精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来,这就是工科的特点。测量学是用来研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在现在这个信息的社会里,测量学的作用日益重要,测量成果做为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。测量学的分类也有很多种,比如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。作为水利工程系的学生,我们要学习测量的各个方面。我们所学的测绘学基础就是这些专业知识的基础。通过这次实习,不仅学到了测量的实际能力,更有面对困难的忍耐力;也学到了小组之间的团结、默契,更锻炼了自己很多测绘的能力。首先,我们是熟悉了水准仪、光学经纬仪的用途,熟练了水准仪、光学经纬仪的各种使用方法,掌握了仪器的检验和校正方法。其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,其主要有三个方面:仪器误差(仪器本身所决定,属客观误差来源)、观测误差(由于人员的技术水平而造成,属于主观误差来源)、外界影响误差(受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制,属于可变动误差来源)。知道了如何避免测量的数据错误,最大限度的减少测量误差的方法,要做到:(1)要选择精度高的测量仪器。(2)提高自己的测量水平。(3)多次测量取平均值。第三,除了熟悉仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施之外,还应掌握一套科学的测量方法,在测量中要遵循一定的测量原则,如:“从整体到局部、先控制后碎部”的工作原则,并做到“前一步工作未做检核,不进行下一步工作”。这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率。通过工程实习的实践,真正学到了很多实实在在的东西,比如对测量仪器的操作、整平更加熟练,学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力。我们在这次的实习中,也了解到了要想很好地进行测量,首先必须要掌握过硬的基本理论知识,要有实干精神,每个组员都必须亲自实践,而且要分工明确,工作也可以交换来做,还需要知道失败乃成功之母,在实习测量的过程中,不可能完全的没有错误,我们应该不气馁,继续一次又一次的重测,重计算,一次次地练习,一次次得提高测量水平,我们不断在经验中获得教训。而且也多亏了老师的指导,我们实习之初,遇到了各种各样的困难,多亏的老师的耐心讲解,才使我们解决了不少测量中的难题。通过这次学习,让我知道了团队精神是如此的重要,无论是少了中间的哪一环都无法完成任务,任何一个步骤、环节,都少不了,也出不得错,一步错步步错,因此,测量学才是“从整体到局部、先控制后碎部”的工作原则,并做到“步步有检核”。因此,测量离不开我们每个人的努力,团队的合作。就整个实习测量来说,我们从中学到了不少知识,不过这其中也体现了我们还有许多的不足,希望在以后的学习中记得这次的经验教训,精益求精,力求能最到更好!工程测量实训心得体会1000字(二)学

接触角测量仪原理介绍

光学接触角测量仪可以记录液滴图像并且自动分析液滴的形状.液滴形状是液体表面张力、重力和不同液体样品的密度差和湿度差及环境介质的函数.在固体表面上,液滴形状和接触角也依赖于固体的特性(例如表面自由能和形貌).使用液滴轮廓拟合方法对获得的图像进行分析,测定接触角和表面张力.使用几种已知表面张力的液体进行接触角测试可以计算得到材料的表面自由能. 作为光学方法,光学接触角测量仪的测量精度取决于图片质量和分析软件.Attension光学接触角测量仪使用一个高质量的单色冷LED光源以使样品蒸发量降到最低,高分辨率数码镜头、高质量的光学器件和精确的液体拟合方法确保了图片质量. 一、影像分析法接触角测试仪原理 影像分析法是通过滴出一滴满足要求体积的液体于固体表面,通过影像分析技术,测量或计算出液体与固体表面的接触角值的简易方法.作为影像分析法的仪器,其基本组成部分不外乎

光源、样品台、镜头、图像采集系统、进样系统.简单的一个影像分析法可以不含图像采购系统,而通过镜头里的十字形校正线去直接相切于镜头里观察到的接触角得到. 计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型,如液滴可被视为球或圆椎的一部分,然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值.Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系,可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓,从而计算出其接触角. 仪器基本组成:光源、样品台、镜头、图像采集系统、进样系统. 二、插板法接触角测试仪原理 固体板插入液体时,只有板面与液体的夹角恰好为接触角时液面才直平伸至三相交界处,不出现弯曲.否则,液面将出现弯曲现象.因此,改变板的插入角度直至液面三相交界处附近无弯曲,这时,板面与液面的夹角即为接触角.

固体表面动态接触角的测定

固体表面动态接触角的测定 一.目的与要求 1.了解固体表面接触角的测量及表面能的计算原理。 2.掌握润湿周长、接触角、表面能的实验测试方法及实验操作。 二.仪器与药品 DCA-150界面分析仪 正己烷(A.R.);无水乙醇(A.R.);二次蒸馏水;聚苯乙烯(Pst)样品 三.基本原理 接触角是表征固体物质润湿性最基本的参数之一,据测量的原理的不同,接触角又可分成平衡接触角和动态接触角(dynamic contact angle),动态接触角(包括前进接触角(advancing contact angle)和后退接触角(receding contact angle)两种。 早在20世纪初期,Wilhelmy测试液体表面张力及接触角的方法:将一定的待测液体装在特定容器中,尽可能垂直固定悬挂的铂金板,升起液面至刚好与铂金板的下边缘相接触,此时铂金板受到液面向下的拉力即为液体的表面张力r r = F w / (L·cosθ) (1) r-液体表面张力(Dyn /cm);F w —吊片所受的力(Dyn);L—润湿周长(cm);θ—接触角(°); 由于绝大多数的液体对于°铂金是完全润湿的,即接触角θ为0°,所以只要知道润湿周长,就可从(1)式很方便计算得到液体的表面张力 1.平衡接触角 又叫静态接触角,根据Wilhelmy理论,只要将待测固体加工成规定尺寸的片状样品,然后垂直悬挂与已知表面张力的液面接触,同样可以依据(1)计算得到液体在固体表面的平衡接触角。 2.动态接触角 Wilhelmy法:如图2依据Wilhelmy理论,把样品板插入到液体中然后抽出来,通过测量样品板受力变化计算得到液体在固体表面的动态接触角的大小。

工程测量学课间实验报告数据版

实习四 全站仪三维坐标放样 一、实习目的及要求 1.熟悉全站仪的基本操作。 2.掌握极坐标法测设点平面位置的方法。 3.要求每组用极坐标法放样至少4个点。 二、仪器设备与工具 每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板1个。 三、实习方法与步骤 1.测设元素计算: 如图4-1所示,A 、B 为地面控制点,现欲测设房角点P ,则首先根据下面的公式计算测设数据: (1) 计算AB 、 AP 边的坐标方位角: (2) 计算AP 与AB 之间的夹角: (3) 计算A 、P 两点间的水平距离: 注:以上计算可由全站仪内置程序自动进行。 2.实地测设: (1)仪器安置:在A (2)定向:在B 点安置棱镜,用全站仪照准B 点棱镜,拧紧水平制动和竖直制动。 (3)数据输入:把控制点A 、B 和待测点P 的坐标分别输入全站仪。全站仪便可根据 内置程序计算出测设数据D 及β,并显示在屏幕上。 (4)测设:把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向β上,拿棱镜的同学在已知方向 线上在待定点P 的大概位置立好棱镜,观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值△D 及 △β(仪器自动显示),然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置,直至观测的结果恰好等于计算得到 的D 和β,或者当△D 及△β为一微小量(在规定的误差范围内)时方可。 四、注意事项 1.不同厂家生产的全站仪在数据输入、测设过程中的某些操作可能会稍不一样,实际工作中应仔细 AB AB AB x y ??=arctan αAP AP AP x y ??=arctan αAB αβ=22)()(A P A P AP y y x x D =-+-=

用拉脱法测定液体表面张力系数物理实验报告

用拉脱法测定液体表面张力系数 液体表层厚度约m 10 10 -内的分子所处的条件与液体内部不同,液体内部每一分子被周 围其它分子所包围,分子所受的作用力合力为零。由于液体表面上方接触的气体分子,其密 度远小于液体分子密度,因此液面每一分子受到向外的引力比向内的引力要小得多,也就是说所受的合力不为零,力的方向是垂直与液面并指向液体内部,该力使液体表面收缩,直至达到动态平衡。因此,在宏观上,液体具有尽量缩小其表面积的趋势,液体表面好象一张拉紧了的橡皮膜。这种沿着液体表面的、收缩表面的力称为表面张力。表面张力能说明液体的许多现象,例如润湿现象、毛细管现象及泡沫的形成等。在工业生产和科学研究中常常要涉及到液体特有的性质和现象。比如化工生产中液体的传输过程、药物制备过程及生物工程研究领域中关于动、植物体内液体的运动与平衡等问题。因此,了解液体表面性质和现象,掌握测定液体表面张力系数的方法是具有重要实际意义的。测定液体表面张力系数的方法通常有:拉脱法、毛细管升高法和液滴测重法等。本实验仅介绍拉脱法。拉脱法是一种直接测定法。 【实验目的】 1.了解326FB 型液体的表面张力系数测定仪的基本结构,掌握用标准砝码对测量仪进行 定标的方法,计算该传感器的灵敏度。 2.观察拉脱法测液体表面张力的物理过程和物理现象,并用物理学基本概念和定律进行分析和研究,加深对物理规律的认识。 3.掌握用拉脱法测定纯水的表面张力系数及用逐差法处理数据。 【实验原理】 如果将一洁净的圆筒形吊环浸入液体中,然后缓慢地提起吊环,圆筒形吊环将带起一 层液膜。使液面收缩的表面张力f 沿液面的切线方向,角?称为湿润角(或接触角)。当继续提起圆筒形吊环时,?角逐渐变小而接近为零,这时所拉出的液膜的里、外两个表面的张力f 均垂直向下,设拉起液膜破 裂时的拉力为F ,则有 f g m m F 2)(0++= (1) 式中,m 为粘附在吊环上的液体的质量,0m 为吊环质量,因表面张力的大小与接触面周边界长度成正比,则有 απ?+=)(2外内D D f (2) 比例系数α称为表面张力系数,单位是m N /。α在数值上等于单位长度上的表面张力。式中l 为圆筒形吊环内、外圆环的周长之和。 ) ()(0外内D D g m m F ++-= πα (3) 由于金属膜很薄,被拉起的液膜也很薄,m 很小可以忽略,于是公式简化为:

工程测量学课间实验报告数据版(DOC)

实习四全站仪三维坐标放样 一、 实习目的及要求 1.熟悉全站仪的基本操作。 2 ?掌握极坐标法测设点平面位置的方法。 3?要求每组用极坐标法放样至少 4个点。 二、 仪器设备与工具 每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板1个。 三、 实习方法与步骤 1?测设元素计算: 如图4-1所示,A 、B 为地面控制点,现欲测设房角点 :AB =arcta ' :X AB nA* 图4-1极坐标测设原理

P,则首先根据下面的公式计算测设数据: (1)计算AB、AP边的坐标方位角: :A p =arcta ~X AP (2)计算AP与AB之间的夹角:[八AB—〉AP (3)计算A、P两点间的水平距离: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I D AP= £(Xp 一X A)2(yp 一yA)2二:X AP2?F AP2 注:以上计算可由全站仪内置程序自动进行。 2 .实地测设: (1)仪器安置:在A点安置全站仪,对中、整平。 (2)定向:在B点安置棱镜,用全站仪照准B点棱镜,拧紧水平制动和竖直制动。 (3)数据输入:把控制点A、B和待测点P的坐标分别输入全站仪。全站仪便可根据内置程序计算出测设数据D及B,并显示在屏幕上。 (4)测设:把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向B上,拿棱镜的同学在已知方向 线上在待定点P的大概位置立好棱镜,观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值△D及△B (仪器自动显示),然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置,直至观测的结果恰好等于计算得到的D和B,或者当△D及为一微小量(在规定的误差范围内)时方可。 四、注意事项 1?不同厂家生产的全站仪在数据输入、测设过程中的某些操作可能会稍不一样,实际工作中应仔细 阅读说明书。 2 ?在实习过程中,测设点的位置是有粗到细的过程,要求同学在实习过程中应有耐心,相互配合。 3 ?测设出待定点后,应用坐标测量法测出该点坐标与设计坐标进行检核。 4 ?实习过程中应注意保护仪器和棱镜的安全,观测的同学不应擅自离开仪器。 全站仪三维坐标放样记录表 日期:____ 年—月—日天气:____________ 仪器型号:_______________ 组号:_________ 观测者: _______________ 记录者:________________ 立棱镜者: _______________________ 已知:测站点A的三维坐标X= 100 m,Y 100 m,H= __________________________ m。 定向点 B 的三维坐标X= 50 m,Y= 135 m,H= __________________________ m。 量得:测站仪器高= _________ m,前视点_______ 的棱镜高= ___________ m。

工程测量学课间实验报告数据版

实习四全站仪三维坐标放样 、实习目的及要求 1 .熟悉全站仪的基本操作。 2 ?掌握极坐标法测设点平面位置的方法。 3 ?要求每组用极坐标法放样至少 4个点。 D AP = .(X p -X A )2 (y p - y A )2 二.X AP 2 J AP 2 注:以上计算可由全站仪内置程序自动进行。 2 .实地测设: (1) 仪器安置:在 A 点安置全站仪,对中、整平。 (2) 定向:在B 点安置棱镜,用全站仪照准 B 点棱镜,拧紧水平制动和竖直制动。 (3) 数据输入:把控制点 A 、B 和待测点P 的坐标分别输入全站仪。全站仪便可根据 内置程序计算出测设数据 D 及B,并显示在屏幕上。 (4) 测设:把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向 B 上,拿棱镜的同学在已知方向 线上在待定点P 的大概位置立好棱镜,观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值 △)及△ 、仪器设备与工具 每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板 1个。 三、实习方法与步骤 1 ?测设元素计算: 如图4-1所示,A 、B 为地面控制点,现欲测设房角 点P ,则首先根据下面的公式计算测设数据: 计算AB 、 AP 边的坐标方位角: (1) (2) 计算AP y AB =arcta n — -:X AB y AP 二 arcta n — 「 X AP (3) 计算A 、 P 两点间的水平距离: 图4-1极坐标测设原理

B (仪器自动显示),然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置,直至观测的结果恰好等于计算得到的 D和B,或者当 e 及为一微小量(在规定的误差范围内)时方可。 四、注意事项 1 ?不同厂家生产的全站仪在数据输入、测设过程中的某些操作可能会稍不一样,实际工作中应仔细阅读说明书。 2 ?在实习过程中,测设点的位置是有粗到细的过程,要求同学在实习过程中应有耐心,相互配合。 3 ?测设出待定点后,应用坐标测量法测出该点坐标与设计坐标进行检核。 4 ?实习过程中应注意保护仪器和棱镜的安全,观测的同学不应擅自离开仪器。 全站仪三维坐标放样记录表 日期:___ 年―月—日天气: _____ 仪器型号: ______________ 号:______ —观测者:_____________ 记录者:_________________ 立棱镜者:_____________________ 已知:测站点A的三维坐标X= 100 m , Y= 100 m , H= ___________________________ m。 定向点 B 的三维坐标X= 50 m, Y= 135 m , H= ____________________________ m。 量得:测站仪器高= ___________ m,前视点 _______ 的棱镜高= ___________ m

工程测量实训报告

课程名称:工程测量 院系:大学市政技术学院 班级:工程造价(2)班 辅导教师:凯、王晶 使用教材:《建筑工程测量》 学生:余果 学号: 1035431235 实习地点:学校足球场外围校道、学校前门 小组成员:麦祥彪、辛妹、徐娇珠、余果 大学市政技术学院 二〇一一年十一月二十日

目录 前言 (3) 一、踏勘选点 (5) 二、实训容 (6) 1.红外光电导线测量 (6) (1)水平角观测(测回法) (6) (2)光电测距 (6) (3)导线业计算……………………………………6-7 2.水准测量 (7) 3.高程测设 (8) 三、测量成果计算及表格 1.水平角观测手簿(测回法) (9) 2.闭合导线坐标计算表(改正值) (10) 3、四等水准测量观测手簿 (11) 4、闭合水准测量成果计算表 (12) 四、实训体会 (13)

前言 工程测量实习,作为工程造价专业一门基本的必修专业实践课,对我们学工程造价专业学生来说,它的重要性不言而喻。学测量是培养我们的动手操作能力和对课本理论知识的深入理解总结,以及体会测量思想“从控制到碎部,从整体到局部,步步检核”等原则对工程测量的指导意义。这项技能的熟练掌握对将来参与工作有必然的重要性,学校给予学子实践的机会远不足以满足学生的需求。为此,我们必须在有限的机会创造最大的知识收益。通过测量实习这个平台,我们将改善我们的思维结构,培养合作精神和领导能力。 (1)实习目的 实习是工程测量教学的重要组成部分,除验证课堂理论外,还是巩固和深化课堂所学知识的环节,更是培养学生动手能力和训练严格的科学态度和作风的手段。 熟练掌握自动安平水准仪、J6经纬仪的操作技能; 掌握光电测距导线,四等水准测量的外业观测、业计算工作。通过控制网的建立、地形点的测绘、手绘成图等,可以增强测绘地面点的概念,提高解决工程中实际测量问题的能力,为今后参加工作打下坚实的基础。 (2)实习设备 DS3型微倾式水准仪、DJ6型光学经纬仪、双面尺、三脚架、全站仪、对点器

接触角原理概述

实验项目:用接触角测量仪测量材料表面的接触角 一.实验目的: 1.认识和掌握接触角测量仪测量材料表面的接触角的基本原理 2.熟悉接触角测量仪JC2000D1的操作技术 二.实验容: 1.掌握JC2000D1型接触角测量仪的工作原理和操作步骤 2.测量几种材料的表面接触角 三.实验仪器,设备及材料 设备JC2000D1型接触角测量仪,蒸馏水,解玻片,食盐水,样品木板几个 四.基本原理概述 1.接触角定义及应用 当液滴自由地处于不受力场影响的空间时,由于界面力的存在而呈圆球状。但是,当液滴与固体平面接触时,其最终形状取决于液滴部的聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在,接触角通俗地说,就是液滴在固体表面自然形成的半圆形态相对于固体平面的外切线,如图1所示。 接触角的应用非常广泛,甚至可以说涉及到身边的每个细节,我们希望汽车玻璃上不沾雨水,但反之我们希望汽车钢板上的油漆永不脱落。其他比如农药和蔬菜叶面;涂料和外墙面,绝缘材料,纳米材料表面化改性等等,从教学科研工农业生产到日常生活。 图1 接触角 假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面力来表示,则当液滴在固体平面上处于平衡位置时,这些界面力在水平方向上的分力之和应等于零,即 (1) 式中、、分别为固-气、液-气和固-液界面力;为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹(包含液体)的角度,称为接触角 (contact angle),在之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系

的重要尺度,可作为润湿与不润湿的界限,时可润湿, 时不润湿。 2.润湿 润湿(wetting)的热力学定义是,若固体与液体接触后体系(固体和液体)的自由能G降低,称为润湿。自由能降低的多少称为润湿度,用来表示。润 湿可分为三类:粘附润湿(adhesional wetting)、铺展润湿 (spreading wetting)和浸湿(immersional wetting)。可从图2看出。 图2 三类润湿 (1)粘附润湿 如果原有的1固面和1液面消失,形成1固-液界面,则此过程的 为: (2) (2)铺展润湿 当一液滴在1固面上铺展时,原有的1固面和一液滴(面积可忽略不计)均消失,形成1液面和1固-液界面,则此过程的为: (3) (3)浸湿 当1固面浸入液体中时,原有的1固面消失,形成1固-液界面,则此过程的为: (4) 对上述三类润湿,和无法测定,如何求?分别讨论如下: (1)粘附润湿

测接触角实验方案

测试接触角实验申请 实验内容:主要测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角。 实验目的:通过测定水在石墨、绢云母、石英的接触角,以表征石墨、绢云母、石英的疏水亲水性;通过测定水、乙二醇、二碘甲烷在石墨、石英、绢云母、柴油上的接触角,可以用来石墨、石英、绢云母的表面能的计算和隐石墨浮选体系中矿物与水、捕收剂与水、矿物与气泡、矿物与捕收剂之间等一系列界面相互作用自由能的计算,进而对各界面之间的范德华力、疏水引力、水化斥力等界面热力学行为进行研究。 样品加工:采用压片机对辉钼矿样品进行压片,制各样品。压片时样品质量为10g,压片压力为2.45×104kPa,压片直径为20mm,压片表面平整光滑。采用“浸渍法”制备捕收剂表面膜,剪取尺寸为20mmx20mm的空白铜板纸,浸入捕收剂纯液中,浸渍时间1min,置于硅胶干燥器内干燥24h,备用。 采用GBX润湿角测量仪测量液体在崮体表面上的接触角。测量时,按照测量接触角的步骤、小心地滴加在固体表面,形成液滴,取10次读数的接触角平均值作为该座滴的接触角。所有测量均在室温(25℃)进行。 实验方法 测量接触角步骤( 自动滴管, 自动平台) 1. 打开计算机 2. 打开接触角仪器的开关 3. 在计算机“桌面”上, 点选GBX digidrop 的快捷方式, 打开接触角的测量与分析软件 4. 选择新的测试选单 5. 选择“Surface Energy Menu” 6. 将滴管针头申到镜头所能看到的范围之内 7. 利用仪器上左下角的旋钮, 将镜头聚焦在滴管之上(通常是滴管最清析, 最大的位置) 8. 在操作软件上的右上角, 点选MVT, 叫出操作选单 9. 选择液滴的大小(VOL) 10. 选择连续摄影模式 11. 将开始拍照录像的时间改成0ms 12. 请点选使用自动成滴系统 13. 请点选“single”, 开始一次的测试 14. 等待仪器自动滴水, 桌面自动升降, 自动在桌面上形成液滴 15. 选择左方的分析功能, 得到你的接触角角度(一共有七种方法, 根据需要选择) 16. 得到你所需要的接触角值 分析表面/界面自由能步骤 ( 在进行本实验之前?Zisman 至少必需准备两种以上的液体, 其它公式必需准备三种以上的液体, 需要极性还是非极性的液体, 请参考)

流量测量实验报告

课程实验报告 学年学期 2012—2013学年第二学期课程名称工程水文学 实验名称河道测深测速实验 实验室北校区灌溉实验站 专业年级热动113 学生姓名白治朋 学生学号 2011012106 任课教师向友珍李志军 水利与建筑工程学院

1 实验目的 (1)了解流速仪的主要构造及其作用、仪器的性能。 (2)掌握流速仪的装配步骤与保养方法。 (3)了解流速仪测流的基本方法。 2 实验内容 LS25-3C型旋浆流速仪是一种新改型仪器,采用磁电转换原理,无触点式测量,信号采集数多,灵敏度高,防水,防沙性能好,仪器结构紧凑,是一种大量程的流速仪。适用于一般河流,水库、湖泊、河口、水电站、溢港道等高、中、低流速测量。配用HR型流速测算仪。 2.1 主要技术指标 (1)测速范围: V=0.04-10 m/s (2)仪器的起转速: Vo≤0.035 m/s (3)临界速度: Vk≤0.12m/s (4)每转四个信号 (5)旋浆水力螺距: K=250mm(理论) (6)检定公式全线均方差:M≤1.5% (7)信号接收处理:HR型流速仪测算仪(适应线性关系) (8)测流历时: 20s、50s、l00s或1~999s任意设置 (9)测量数位:四位有效数 (10)显示查询方式:显示内容有时间、K值、C值、历时T、流速V、信号数等。 (11)参数设置及保存:可调校时间及设置K、C、T值等参数,设置后参数在掉电状态能长期 2.2仪器结构 本仪器按工作原理可分为:感应,传信,测算,尾翼部份。仪器测流时的安装方式有悬杆,转轴和测杆等几种。 (1)感应部份为一个双叶螺旋浆,安装于支承系统上灵敏地感应水流速度的变化。旋浆的转速与水流速度之间的函数关系由流速仪检定水槽实验得出。 (2)传信部份由磁钢,接收电子器件一霍尔传感器构成,浆叶旋转带动磁钢转动。 (3)HR型流速测算仪控制板由89CXX系列单片机及有关电路组成,液晶显示采用的是二线式串行

工程测量实训总结【三篇】

工程测量实训总结【三篇】 【导语】工程测量实训是工程类专业主要的基础课程,提升实训课程的教育水平对提升该专业学生专业技能具有非常重要的作用。本文是为大家整理的工程测量实训总结,仅供参考。 工程测量实训总结篇一 紧张而有难忘的两周测量实习生活在一片胜利的欢呼声中结束了。通过本次实习,巩固、扩大和加深了我们从课堂上所学的理论知识,掌握了DJ-6经纬仪的基本操作,并达到了一定的熟练程度,而且还有机会学会了地形图的绘制方法。在锻炼大家画草图、运用CAD绘图的能力同时也积累自己的绘图经验和提高自己的绘图速度。不仅从此次专业实习中获得了测量实际工作的初步经验和基本技能,还着重培养了我们的独立工作能力,培养我们在施测现场发现问题、解决问题的能力,而且进一步熟练了测量仪器的使用

技能,提高了数据计算能力和对数据的敏感程度,并对测绘小区域大比例尺地形图的全过程有了一个全面和系统的认识,这些知识往往是我在学校很少接触、注意的,但又是十分重要、十分基础的知识,有了一定雄厚的基础才可以决定上层建筑。因而此次实习不仅让我积累了许多经验,也让我学到了很多实践知识,因为我们大家都明白实践是检验真理的标准这一马克思辨证唯物主义真理! 本次实习也让我真正体会到测绘专业是一个团队的工种!我们组有六名组员,每个人的工作任务和各自的长处是不一样的,我们配合起来才能发挥出较高的效率。我的主要任务是使用仪器测出数据。同时这次实习也拓展了我们与老师与同学的交际,合作的能力。因为以前人家说工程测量特别需要团队合作精神,我都没有能够完全了解。的确,一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,也是不可能将要做的工作做好。只有小组全体成员的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。正所谓“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”。另外这次测量实习培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情,深化了友谊。在实习过程中难免会碰到一些疙疙瘩瘩的事情,闹得大家都不愉快,但是我们能够及时地进行交

工程水准测量实验报告簿.doc

工程水准测量 ( 实验报告簿 )

工程测量实验报告写法 以水准测量为准 一、实习目的: 二、实习设备: 三、实习内容: 四、实习步骤: 1.水准测量: (1)水准测量原理: 水准测量是利用水准仪提供的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两点间的高差, 然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。 设水准测量的进行方向为从 A 至 B, A 称为后视点, a 为后视读数; B 称为前视点, b 称为前视读数。如果已知A 点的高程 HA ,则 B 点的高程为: HB=HA+hab HA+a=HB+b HA=HB+a-b B 点的高程也可以通过水准仪的视线高程Hi 来计算,即 Hi=HA+a HB=Hi - b (2 )水准测量的外业施测: 1 )水准点:用水准测量方法测定高程的点。 2)当预测高程的水准点与已知水准点相距较远或高差太大时,两点之间安置一次仪器九无法测出其高差。这时需要连续多次设站,进行复合水准测量。每测站高差之和即可得预测水准点到已知水准点的高差,从 而可得其高程。

3)水准测量的检核 计算检核:闭合导线的高差和等于个转点之间高差之和,又等于后视读数之和减去前视读数之和,因 此利用该式可进行计算正确性的检核。 测站检核:对每一测站上的每一读数,进行检核,用变更仪器法进行检核。变更仪器法要求变更的高 度应该大于10cm ,两次高差之差不应超过规定的容许值,即6mm 。 闭合水准路线的成果检测:理论上各测段高差之和应等于零,实际上上不会,存在高差闭合差,其不 应该大于你容许值,即,若高差闭合差超出此范围,表明成果中有错误存在,则要重返工作。 4)水准测量的内业计算: 检查水准测量手簿;填写已知和观测数据;计算高差闭合差及其限差;最终结果见附表。 五、实验表格: 实验报告 程名称:工程量目:普通水准量( 2)成???? 指教????? ??? ..院(直属系)??? .. 学生??? . 学号 ???? .. ..........年?.月?..日 普通水准测量手薄 点后前高差改正后高点站号数数(米)高差程号(米)(+-((米) 米)米)

工程测量学课间实验报告数据版

实习四全站仪三维坐标放样 一、实习目的及要求 1.熟悉全站仪的基本操作。 2.掌握极坐标法测设点平面位置的方法。 3.要求每组用极坐标法放样至少4个点。 二、仪器设备与工具 每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板1个。 三、实习方法与步骤 1.测设元素计算: 如图4-1所示,A、B 为地面控制点,现欲测设房角 点P,则首先根据下面的公式计算测设数据: (1)计算AB、AP边的坐标方位角: y AB arctan AB x AB y AP arctan AP x 图4-1极坐标测设原理 AP (2)计算AP与AB之间的夹角:AB AP (3)计算A、P 两点间的水平距离: 22 D AP (x P x A ) (y P y A)2x AP y A P2 注:以上计算可由全站仪内置程序自动进行。 2.实地测设: (1)仪器安置:在A点安置全站仪,对中、整平。 (2)定向:在B点安置棱镜,用全站仪照准B点棱镜,拧紧水平制动和竖直制动。 (3)数据输入:把控制点A、B和待测点P的坐标分别输入全站仪。全站仪便可根据 内置程序计算出测设数据D及β,并显示在屏幕上。 (4)测设:把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向β上,拿棱镜的同学在已知方向 线上在待定点P的大概位置立好棱镜,观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值△D 及△β(仪器自动显示),然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置,直至观测的结果恰好等于计算得到的D和β,或者当△D△及β为一微小量(在规定的误差范围内)时方可。 四、注意事项 1.不同厂家生产的全站仪在数据输入、测设过程中的某些操作可能会稍不一样,实际工作中应仔细

接触角的测定实验报告

接触角的测定实验报告

液-固界面接触角的测量实验报告 一、实验目的 1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。 2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面张力测量仪测定接触角和表面张力的方法。 二、实验原理 润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上,由于性质不同,有的会铺展开来,有的则粘附在表面上成为平凸透镜状,这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿,后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状,则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外,如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中,则称为浸湿。上述各种类型示于图1。 图1 各种类型的润湿 当液体与固体接触后,体系的自由能降低。因此,液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下,当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在,如图2所示。

图2 接触角 假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面张力来表示,则当液滴在固体平面上处于平衡位置时,这些界面张力在水平方向上的分力之和应等于零,这个平衡关系就是著名的Young方程,即 γSG- γSL= γLG·cosθ(1) 式中γSG,γLG,γSL分别为固-气、液-气和固-液界面张力;θ是在固、气、液三相交界处,自固体界面经液体内部到气液界面的夹角,称为接触角,在0o-180o 之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。 在恒温恒压下,粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是: 粘附润湿W a=γSG - γSL + γLG≥0 (2) 铺展润湿S=γSG-γSL-γLG≥0 (3) 式中W a,S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。 若将(1)式代入公式(2)、(3),得到下面结果: W a=γSG+γLG-γSL=γLG(1+cosθ) (4) S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上方程说明,只要测定了液体的表面张力和接触角,便可以计算出粘附功、铺展系数,进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到,接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ=90°作为润湿与否的界限,当θ

接触角的测定实验报告

液-固界面接触角的测量实验报告 一、实验目的 1. 了解液体在固体表面的润湿过程以及接触角的含义与应用。 2. 掌握用JC2000C1静滴接触角/界面力测量仪测定接触角和表面力的方法。 二、实验原理 润湿是自然界和生产过程中常见的现象。通常将固-气界面被固-液界面所取代的过程称为润湿。将液体滴在固体表面上,由于性质不同,有的会铺展开来,有的则粘附在表面上成为平凸透镜状,这种现象称为润湿作用。前者称为铺展润湿,后者称为粘附润湿。如水滴在干净玻璃板上可以产生铺展润湿。如果液体不粘附而保持椭球状,则称为不润湿。如汞滴到玻璃板上或水滴到防水布上的情况。此外,如果是能被液体润湿的固体完全浸入液体之中,则称为浸湿。上述各种类型示于图1。 图1 各种类型的润湿 当液体与固体接触后,体系的自由能降低。因此,液体在固体上润湿程度的大小可用这一过程自由能降低的多少来衡量。在恒温恒压下,当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在,如图2所示。

图2 接触角 假定不同的界面间力可用作用在界面方向的界面力来表示,则当液滴在固体平面上处于平衡位置时,这些界面力在水平方向上的分力之和应等于零,这个平衡关系就是著名的Young方程,即 γSG- γSL= γLG·cosθ(1) 式中γSG,γLG,γSL分别为固-气、液-气和固-液界面力;θ是在固、气、液三相交界处,自固体界面经液体部到气液界面的夹角,称为接触角,在0o-180o之间。接触角是反应物质与液体润湿性关系的重要尺度。 在恒温恒压下,粘附润湿、铺展润湿过程发生的热力学条件分别是: 粘附润湿W a=γSG-γSL+γLG≥0(2) 铺展润湿S=γSG-γSL-γLG≥0 (3) 式中W a,S分别为粘附润湿、铺展润湿过程的粘附功、铺展系数。 若将(1)式代入公式(2)、(3),得到下面结果: W a=γSG+γLG-γSL=γLG(1+cosθ)(4) S=γSG-γSL-γLG=γLG(cosθ-1) (5)以上方程说明,只要测定了液体的表面力和接触角,便可以计算出粘附功、铺展系数,进而可以据此来判断各种润湿现象。还可以看到,接触角的数据也能作为判别润湿情况的依据。通常把θ=90°作为润湿与否的界限,当θ>90°,

测量学实验报告.doc

测量学实验报告 测量学实验报告 测量学(又名测地学)涉及人类生存空间,及通过把空间区域列入统计(列入卡片索引),测设定线和监控来对此进行测定。它的任务从地形和地球万有引力场确定到卫土地测量学(不动产土地),土地财产证明,土地空间新规定和城市发展。 一、实验目的;由于测量学是一门实践性很强的学科,而测量实验对培养学生思维和动手能力、掌握具体工作程序和内容起着相当重要的作用。实习目的与要求是熟练掌握常用测量仪器(水准仪、经纬仪)的使用,认识并了解现代测量仪器的用途与功能。在该实验中要注意使每个学生都能参加各项工作的练习,注意培养学生独立工作的能力,加强劳动观点、集体主义和爱护仪器的教育,使学生得到比较全面的锻炼和提高. 测量实习是测量学理论教学和实验教学之后的一门独立的实践性教学课程,目的在于: 1、进一步巩固和加深测量基本理论和技术方法的理解和掌握并使之系统化、整体化; 2、通过实习的全过程,提高使用测绘仪器的操作能力、测量计算能力.掌握测量基本技术工作的原则和步骤; 3、在各个实践性环节培养应用测量基本理论综合分析问题和 解决问题的能力,训练严谨的科学态度和工作作风二、实验内容步骤简要:1)拟定施测路线。选一已知水准点作为高程起始

点,记为a,选择有一定长度、一定高差的路线作为施测路线。然后开始施测第一站。以已知高程点a作后视,在其上立尺,在施测路线的前进方向上选择适当位置为第一个立尺点(转点1)作为前视点,在转点1处放置尺垫,立尺(前视尺)。将水准仪安置在前后视距大致相等的位置(常用步测),读数al,记录;再转动望远镜瞄前尺读数bl,并记录 2)计算高差。h仁后视读数一前视读数=a1-b1,将结果记入高差栏中。然后将仪器迁至第二站,第一站的前视尺不动变为第二站的后视尺,第一站的后视尺移到转点2上,变为第二站的前视尺,按与第一站相同的方法进行观测、记录、计算。按以上程序依选定的水准路线方向继续施测,直至回到起始水准点bm1为止,完成最后一个测站的观测记录。 3)成果检核。计算闭合水准路线的高差闭合差;若高差闭合差超限,应先进行计算校核,若非计算问题,则应进行返工重测。 实习过程中控制点的选取很重要,控制点应选在土质坚实、便于保存和安置水准仪的地方,相邻导线点间应通视良好,便于测角量距,边长约60米至100米左右。我觉得我们组测量时就有一个点的通视不是很好,有树叶遮挡,但是那也没办法,因为那个地方的环境所致,幸好我们可以解决.还有水准仪和经纬仪的调平和对中都需要做好,这直接影响你的测量结果。测量学教学实习是测量学的重要组 成部分,其目的是巩固扩大和加深我们课堂所学的理论知识,获得测量

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