Приведённая здесь таблица составлена на основе результатов экспериментальных исследований. Коэффициент поверхностного натяжения вычислялся согласно следующей формуле (см. стр. 27):
𝑇
12
=
(ρ
1
+ρ)𝑘²𝑐²𝑎³𝐽
2
(𝑖𝑎𝑘)
(3+𝑎²𝑘²)𝑖𝑎𝑘𝐽
'
2 (𝑖𝑎𝑘)
⎡
⎢
⎣
1+2
⎧
⎪
⎩
2μ
ρ𝑐𝑎²𝑘
⎫3/2
⎪
⎭
⎤
⎥
⎦
×
×
⎧
⎪
⎩
1+
37
27
𝑏²
𝑎²
⎫
⎪
⎭
[1-0,002(12-𝑡)].
Таблица 5
№
трубки
Температура,
°С
Расход,
см³/сек
Средний
радиус, см
Длина
волны, см
Амплитуда,
см
T12
дин/см
I
11,8
6,100
0,06755
2,225
0,026
73,24
I
11,4
5,608
0,06758
2,039
—
73,41
I
11,3
4,965
0,06767
1,800
—
73,34
II
11,7
7,678
0,07554
2,658
0,046
73,01
II
11,2
7,076
0,07567
2,443
—
72,98
II
11,4
6,272
0,07587
2,154
—
73,26
III
11,8
7,720
0,07595
2,656
0,042
73,45
III
11,4
6,290
0,07604
2,157
—
73,28
IV
11,8
8,649
0,08010
2,901
0,027
73,21
IV
11,9
7,984
0,08014
2,677
-
73,09
Среднее значение по
экспериментам с трубкой I
73,33
Среднее значение по
экспериментам с трубкой II
73,08
Среднее значение по
экспериментам с трубкой III
73,37
Среднее значение по
экспериментам с трубкой IV
73,15
Среднее значение по
всем экспериментам
73,23
Мы видим, что имеется очень хорошее согласие между результатами каждого измерения (наибольшее отклонение от среднего значения составляет 0,35%).
Можно заметить, что рассмотрение значений, найденных для T12 не даёт каких-либо свидетельств об определённом влиянии на результаты измерений как изменений диаметра струи, так и расхода и величины амплитуд колебаний.
Авторы
Публикация
Метод
T12*
Вайнштейн
Metr. Beitr. d. К. Norm. Alch-Komm., VI, 1889
Капиллярные трубки
73,53
Гольдштейн
Ztschr. Phys. Chem., V, p. 233, 1890
”
”
73,82
Рамзей и Шилдс
Ztschr. Phys. Chem., XII, p. 433, 1893
”
”
71,67
Квинке
Wled. Ann., LII, p. 1, 1894
”
”
73,3-77,8
Фолькман
Wied. Ann., LVI, p. 457, 1895
”
”
73,72
Домке
Wise. Abh. d. K. Norm. Alch-Komm., III, 1902
”
”
73,92
Грабовский
Dies., Köntgsberg, 1904
”
”
73,71
Сентис
Tèftse, Grenoble, 1897
Капиллярные трубки
(виртуальные)
74,24
Холл
Phil. Mag. (5), XXXVI, p. 385, 1893
Уравновешивание сил
поверхностного натяжения
73,90
Форк
Ann. d. Phys., XVII, p. 744, 1905
⎫
⎬
⎭
Измерение давления
в пузырьках воздуха
77,25
Злобицкий
Rozpr. Akad. Krakow, S. 3, T VI, A, p 181, 1906
73,70
Рэлей
Phil. Mag., XXX, p. 386, 1890
⎫
⎪
⎬
⎪
⎭
Капиллярные волны
(бегущие)
74,88
Дорсей
Phil. Mag., XLIV, p. 309, 1897
74,08
Ватсон
Phys. Rev., XII, p. 257, 1901
75,15
Коловрат-Червинский
J. d. Russ. Phys., XXXVI, p. 265, 1904
73,22
Кален
Ann. d. Phys., VII, p. 440, 1902
⎫
⎪
⎬
⎪
⎭
Капиллярные волны
(стоячие)
74,67
Грунмах
Wise. Abh. d. K. Norm. Alch-Komm., III, 1902
76,35
Брюммер
Dies. Rostock, 1903
75,39
Левенфельд
Dies., Rostock, 1904
75,78
Педерсен
Trans. Roy. Soc., A 207, p. 341, 1907
Колебания струи
74,76
* From the papers in whitch the surface-tension is no given at 12°C, T12 is calculated by means of the formula Tt=T0(1-0,0020t) (the temperature-coefficient being known with sufficient accuracy for this purpose)
Во всех приведённых экспериментах использовалась водопроводная вода. Было произведено исследование, имевшее целью выяснить отличия, которые дало бы использование дистиллированной воды вместо водопроводной. С этой целью два больших резервуара были наполнены соответственно водопроводной и дистиллированной водой. После того как была достигнута одинаковая температура содержимого обоих резервуаров, совершенно одинаковым образом были произведены измерения длины волны в струях, полученных от каждого резервуара. Для этого оба резервуара поочерёдно соединялись с сосудом А (рис. 1) с помощью сифона. Эксперименты, повторенные несколько раз, продемонстрировали отсутствие каких-либо существенных различий между двумя трубками. Этот результат также следовало ожидать, исходя из более ранних исследований коэффициента поверхностного натяжения воды.
Продолжая теперь сравнение значений этой величины с теми, которые получены в других работах, мы не будем пытаться дать полный обзор весьма обширной литературы, посвящённой этому вопросу. В табл. 6 включено лишь несколько результатов, относящихся к исследованиям последних лет, которые содержат наиболее важные данные о коэффициенте поверхностного натяжения.
Эта таблица демонстрирует существенные различия между данными, найденными разными исследователями. Наиболее существенным эффектом, который может служить для объяснения этих различий, является чистота поверхности жидкости, потому что коэффициент поверхностного натяжения очень существенно понижается, когда эта поверхность загрязнена даже исключительно малым количеством посторонних веществ. Эта обстоятельство, однако, не объясняет тех различий, которые были получены авторами, применявшими одинаковые методы очистки поверхности (например, Грунмах и Калэн; Форк и Злобицкий).
Тот факт, что разные авторы (например, Фолькман, Дорсей, Форк), работавшие по различным методикам, получили очень хорошее согласие между результатами отдельных своих экспериментов, представляется свидетельством того, что коэффициент поверхностного натяжения тщательно очищенной поверхности является величиной существенно постоянной. Это предположение, далее, подтверждается тем обстоятельством, что некоторые авторы (Калэн, Дорсей и др.) не нашли сколько-нибудь существенного уменьшения коэффициента поверхностного натяжения в течение времени проведения экспериментов.