13326

Визначення вязкості рідини капілярним віскозиметром

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна робота № 12 Визначення вязкості рідини капілярним віскозиметром. Мета роботи: авивчення властивостей рідини; бекспериментальне визначення коефіцієнта вязкості рідини. Прилади та матеріали: віскозиметр секундомір спирт дистильована вод

Украинкский

2013-05-11

365 KB

13 чел.

Лабораторна робота № 12

Визначення в'язкості рідини капілярним віскозиметром.

Мета роботи:

а) вивчення властивостей рідини;

б) експериментальне визначення коефіцієнта в'язкості рідини.

Прилади та матеріали : віскозиметр, секундомір, спирт, дистильована вода.

Короткі теоретичні відомості:

Розглядаючи усталений рух рідини по нерухомій площині, яка нею змочується, ми знаходимо, що швидкість різних шарів різна. Найбільшу швидкість має верхній шар, а найменшу - шар, що переміщається по самій поверхні дна. Це пояснюється переходом молекул з одного шару в другий, з одного боку, а з другого - значними силами молекулярного зчеплення. Якщо взяти два шари рухомої рідини ( один під одним ) на віддалі h і позначити швидкість нижнього шару через V1, а з верхнього - через V2 (V1> V2), то проміжні шари будуть переміщатись із швидкостями, що поступово змінюються в межах від V1 до V2

Вираз  , що характеризує зміну між шарами рідини, має назву градієнта швидкості.

Сила , що загальмовує рух рідини, нагадує до деякої міри силу тертя, що виникає під час руху одного тіла по поверхні другого. Силу, що називають внутрішнім тертям, або в'язкістю рідини.

Сила внутрішнього тертя F пропорціональна величині поверхні S стичних шарів і градієнтові швидкості

    (1)

коефіцієнт пропорційності , що характеризує властивості рідини, має назву коефіцієнта внутрішнього тертя, або в'язкості рідини.

Розв'язуючи рівняння (1) відносно ц, знаходимо:

  (2)

звідси видно, що коефіцієнт в'язкості ц чисельно дорівнює силі тертя, яка виникає на одиниці поверхні між двома стичними шарами рухомої рідини при градієнті швидкості, що дорівнює одиниці величина коефіцієнта в'язкості має велике значення при визначенні якості мастильних матеріалів. Коефіцієнт в'язкості можна визначити дослідним шляхом на підставі закону Пуазейля, який виражається такою формулою:

  (3)

де V - об'єм рідини, що витікає з довгої капілярної трубки, р - різниця тисків на кінцях трубки, r - радіус капіляра, t - час витікання рідини, l - довжина капіляра і  - в'язкість рідини (коефіцієнт в'язкості).

З формули (3) знаходимо величину в'язкості :

  (4)

якщо рідина витікає під впливом власної ваги, то різниця тисків р дорівнює гідростатичному тискові, тобто

  (5)

де  - густіша рідини, g - прискорення сили земного тяжіння і h - висота стовпа рідини

Підставляючи значення р з формули (5) у формулу (4), дістанемо:

  (6)

якщо відома в'язкість однієї рідини, наприклад води, то наше завдання значно спрощується.

Справді, позначивши для води: в'язкість через ; густину - 0 і час витікання - t0 і користуючись формулою (6), можна написати ( при інших однакових умовах, тобто величин h, г, V, l  - сталі):

  1.  для досліджуваної рідини:

  (7)

  1.  для води:

  (8)

поділивши почленно останні два вирази, дістанемо:

 (9)

звідки остаточно знаходимо:

  (10)

Отже, для визначення в'язкості даної рідини нам треба знайти: густин у цієї рідини , час витікання і час витікання води t0. Значення в'язкості води  і густини її

беруть з таблиць.

Хід роботи:

1 Налити в віскозиметр воду.

  1.  За допомогою груші наповнити розширення g та k. Дати можливість воді витікати.
  2.  Включити секундомір в момент проходження водою поділки М та виключити після проходження поділки Н. Визначити час витікання води.
  3.  Вилити воду, налити спирт і повторити аналогічні досліди із спиртом. Визначити час витікання спирту.
  4.  Всі досліди повторити три рази.

Звітна таблиця:

№ п/п

t

t0

t0

,%

Контрольні запитання:

  1.  Який механізм внутрішнього тертя в рідинах?
  2.  В яких одиницях вимірюється  в СІ?
  3.  Чи однакова швидкість витікання рідини в капілярі і в широкій трубці?
  4.  Чому в віскозиметрах користуються капілярами?

Література

  1.  Дущенко В.ГІ. Фізичний практикум: ч. 1.-К.: Вища школа. 1981.
  2.  Практикум для виконання лабораторних робіт. Під ред Кембров



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21698. Применение нейросетей для управления печью 145 KB
  В таких случаях целью управления является возможно более быстрое и плавное достижение требуемой температуры с последующим удерживанием её значения в заданных пределах. Система управления печью разработана японской фирмой Omron Inc. Структурная схема системы управления печью В состав системы управления входит модуль датчиков плата параллельного интерфейса вводавывода компьютер NEC PC9801F и исполнительное устройство.
21699. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТА 198.5 KB
  Более простое и пожалуй более понятное базовое определение интеллекта даёт доцент Днепропетровского национального университета Алексей Дубинский. Способность это мера интеллекта. Измеряется величиной интеллекта.
21700. ЦЕЛИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА 152.5 KB
  При этом все объекты делятся на порядки и объект более высокого порядка может управлять только объектом более низкого порядка т. Из теории объектов следует что все программы объекты одного порядка а значит не существует программы которая могла бы генерировать другие программы. Точнее три порядка и три подпорядка третьего порядка. Итак объекты 1го порядка это материальные носители данных.
21701. ТЕОРИЯ ОБЪЕКТОВ 431 KB
  его модификации отражающие некоторые значимые конструктивные отличия объектов одного порядка порядок. Из приведённого выше определения следует что Вселенная это объект Мира более низкого порядка. 2 Объект более высокого порядка полностью включает в себя все свойства объекта низшего порядка в том числе и в потенциальной форме. Следует заметить что свойства объекта низшего порядка могут быть полностью равны свойствам объекта высшего порядка и они при этом не сольются поскольку в результате наличия у объекта более высшего порядка...
21702. ОБЪЕКТЫ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА 491.5 KB
  2} Итак с помощью объектов 2го порядка мы можем изменять состояния различных объектов 1го порядка.1 В него мы введём дополнительный объект 1го порядка изменение состояния которого через универсальный интерфейс отражается на остальных объектах 1го порядка. Введём также генератор случайности дающий возможность случайно выбрать какой объект 1го порядка следует изменить наиболее сильно и в каком направлении.
21703. Модели представления знаний 96 KB
  Впервые была представлена Минским как попытка построить фреймовую сеть или парадигму с целью достижения большего эффекта понимания . Минский разработал такую схему в которой информация содержится в специальных ячейках называемых фреймами объединенными в сеть называемую системой фреймов .Возможно б что вы используете информацию содержащуюся в вашем фрейме комнаты для того чтобы распознать мебель что называется процессом сверхувниз или в контексте теории фреймов фреймодвижущим распознаванием . Он предложил систему ...
21704. Модуль Нейрокибернетика 380 KB
  В первом случае сформированная нейронная сеть выступает в роли регрессионной модели и имеет k входов и один выход то есть в качестве входных значений нейронной сети выступают предшествующие значения котировок а в качестве выхода значение на текущий момент. В автоматическом управлении нейронные сети так же не плохо справляются со своей задачей и если учесть что не нужно проводить сложных расчетов то выбор в пользу использования нейронных сетей становиться очевидным. Так же нейронные сети находят практическое применение при диагностике...
21705. Технология личностного ориентирования в географии 103.5 KB
  Содержание личностно-ориентированного образования, его средства и методы структурируются так, что позволяют ученику проявить избирательность к предметному материалу, его виду и форме, в этих целях разрабатываются индивидуальные программы обучения, которые моделируют исследовательское мышление.
21706. Методы экспертного оценивания 136 KB
  5] Анализ компетентности экспертов по взаимооценкам [0.6] Анализ компетентности экспертов по оценкам объектов [0. Типичные ситуации группового выбора: распределение конкурсной комиссией поощрений; обсуждение и согласование нескольких альтернативных законопроектов; ранжирование по перспективности внедрения образцов новых промышленных изделий производимое группой экспертов. Например для 3х объектов предпочтение одного из экспертов или он может количественно выразить интенсивность ; ; .