OUTILS DE MESURES

 

Comment mesurer la tension superficielle d'un liquide?

 

 

 

La méthode par la capillarité:

 

 

Le matériel nécesssaire à la mesure de la tension superficielle avec cette méthode, est le suivant:

 

• Un tube capillaire en verre (plus il est fin, plus la mesure est précise) ;

• Un récipient (de préférence transparent) ;

• Un support ;

• Une règle ;

• Un appareil photo avec une très grande qualité d'image ;

• Un objectif macroscopique ;

• Un ordinateur avec un logiciel de traitement d'images .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cette loi établit une égalité avec la loi de la statique des fluides, et la loi de pression de Laplace. La loi de la statique des fluides dit que pour un liquide formant un ménisque dans un tube à une hauteur h au-dessus de la surface dans un récipient, l'écart de pression entre l'air et le liquide est donné par: ρ.g.h . La loi de Laplace, selon le même principe, explique que la différence entre la pression du liquide et la pression de l'air, peut être calculée avec (2.ɣ.cos(θ))/r .

À l'origine, cette loi sert à pouvoir déterminer la hauteur à laquelle le liquide monte dans un tube capillaire. Mais comme nous sommes en mesure de la savoir grâce à l'étalonnage effectué par traitement de l'image, nous pouvons donc isoler ɣ et trouver sa valeur.

Voici donc la loi de jurin:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• h:  la hauteur du liquide dans le tube capillaire ;

• ɣ:  la tension superficielle du liquide ;

• θ:  l'angle de raccordement entre le liquide et la paroi du tube, ou angle de contact (si le capillaire est bien néttoyé, alors cos (θ) sera égal à 1) ;

• ρ:  la masse volumique du liquide ;

• r:  le rayon du tube ;

• g:  intensité de la pesanteur (9,8 m/s²) .

 

 

 

 

Conclusion:

Grâce à cette méthode, nous sommes en mesure de calculer la tension superficielle, sans avoir de manipulation nécéssitant beaucoup de mise en place, beaucoup de matériel, et beaucoup de temps. Celle-ci a également l'avantage de ne proposer qu'un nombre limité de paramètres à mesurer, de manière simple et rapide, permettant des mesures à la portée de tous. De plus, l'étalonnage à réaliser sur chaque photographie par informatique est lui aussi simple à réaliser. Cependant, les seuls inconvénients de cette méthode sont le fait que pour effectuer une mesure précise, l'appareil photo nécessaire ainsi que l'objectif macroscopique allant avec, coûte très cher, et que les mesures doivent être très précises car la moindre imprécision peut grandement influencer le résultat.

Nous avons donc choisi cette méthode pour pouvoir calculer la tension superficielle d'un liquide