Om en ny Metode til Bestemmelse af Overfladespænding

1. Den praktiske Prøve af Metoden. Metoden. Fig. 1 fremstiller et simpelt, straaledannende System bestaaende af et Reservoir R, i hvis Væg der for- neden er skruet et straaledannende Element H Fig. 1. udformet for Eksempel som en tynd Plade med et cirku- lært Hul. Vi antager, at der ved dette Apparat fremstil- les en cylindrisk Vædskestraale nied Diameter d. Det som af Abscisseaksen afskærer Stykket h0, hvoraf C at- ter kan beregnes ved (II). I det anførte er kun Metodens Grundtanke og Hoved- linien i Planen for dens praktiske Udførelse antydet. Man kan niaaske rejse Tvivl om Grundtankens Rigtig- hed1), og vi skal senere vende tilbage til Spørgsmaalet herom. Foreløbigt vil vi prøve Metoden rent empirisk ved at anvende den paa en Vædske med kendt Overfladespæn- ding, nemlig Vand. Vi faar da at vide, om V2-h-Kurven, hvorledes denne Kurve nu end er beskaffen, ved sin Skæ- ring med Abscisseaksen bestemmer en Værdi for Over- fladespænding sammenfaldende med den kendte —, eller vi faar at vide, om den ikke gør det, og vi kan herefter utvivlsomt med den største Sikkerhed drage Slutning om, hvorledes det vil gaa med andre Vædsker af lignende (hy- drodynamisk) Karakter, altsaa særlig vandige Opløsnin- ger. Forsøgsapparat. Dette, der er vist i Fig. 2 a-c, bestod af en cylin- drisk udboret Støbejærnskumme med en indvendig Dia- Fig. 2 a. ligger da ret nær at tænke sig, at Overfladespændingen C 2C inde i en saadan Straale giver Anledning til et Tryk der modsætter sig Vædskens Udstrømning. Straalens Ha- stighed skulde herefter, dersom Trykhøjden er h, kunne udtrykkes ved Formelen v = x2/2g (h — h0), (I) hvor og hvor x2 er en Koefficient mindre end 1, der sædvan- ligvis betegnes som Udstrømningskoefficienten, og som kan benyttes til at gøre Rede for de Tab i Hastighed, der hidrører fra Gnidning i Straalehullet og Hvirveldannelse ved Hullets indvendige Kant. I Udtrykket for h0 betegner o fremdeles Vædskens Vægtfylde og g Tyngdens Accelera- tion. Paa Grundlag af Udtrykkene (I) og (II) synes det muligt at uddanne en Metode til Bestemmelse af Overflade- spænding ved Udstrømningsforsøg. Det Volumen Vædske, der pr. Sekund strømmer ud gennem Straalehullet, skulde være v = -Jd’-x’.y2g(h- boj (in) Vi tænker os et Forsøg udført, ved hvilket V maales for en Række Værdier af h. Afbildes et saadant Forsøg grafisk, idet V 2 tages til Ordinat og h til Abscisse, faas en Kurve — V2-h-Kurven —, der, hvis Straalen under hele Forsøget er cylindrisk, altsaa har Straalehullets Dia- meter, og hvis x2 er konstant, skulde blive en ret Linie V2 = h^-d2x3j2.2g.(h—h0), meter paa 14,45 cm og en Dybde paa ca. 9,5 cm. Paa modsatte Sider havde Beholderen udvendigt to »Forstærk- ninger« Fig. 2a, med plane Ydersider. Gennem hver af dis- se og Cylinderens Væg var der ført to Boringer. Den ene af disse var i hver Forstærkning bestemt til at optage et planparallelt Vindue V, Fig. 2c. I den anden Boring i den ene Forstærkning skruedes det straaledannende Ele- ment P (Hulpladen). Den tilsvarende Boring i den an- den Forstærkning benyttedes ikke og var derfor lukket med en Prop. Ved Forsøgene skulde man saa pludseligt som mu- ligt kunne aabne og lukke for Straalehullet. Lukkemeka- nismen er fremstillet i Fig. 2a. Den var bygget ud fra den plane Forside af Forstærkningen F’. Fra F’ var den iso- leret ved Fiberskiven I. Paa denne var den korte, vand- rette Arm Ax fastgjort. Paa kunde atter den lodrette Arm A2 fastspændes ved Fløjskruen K, saaledes at Armen ’'i Det er vistnok Prof. C. Christiansen, der først har opstillet den Hypotese, at Overfladespændingen gør sig gældende paa den antydede Maade. Sml. C. Christiansen: Ann. d. Phys. 5, 436, 1901.