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

84882. Teaching turns or Overshooting corners 36.5 KB
  I lay my dogs a normal track but about 6-10 feet before I make a corner I shorten my step to make at clear to the dog something has changed. the corner I lay very well after after the corner I place a tidbit, most of my dogs when they came to a strong change like this they slowed checked it out more...
84884. Tracking Dog Training Into the Wind 33 KB
  Bring the dog into the sent pad with the wind to it’s back until he figures out that the damaged ground contains the food. After a couple weeks start bringing the dog to the sent pad at different angles according to the wind.
84885. Tracking to fast 31.5 KB
  I was on the road to correcting this problem working with YYY. Like I mentioned, suggestions such as more food, incredibly tasty food, pinch, double lines, butt strap, more intricate corners, tiny articles, etc., etc. came from some very accomplished trainers.
84886. Article Indication by Dennis Helms 296 KB
  The proper way for a dog to indicate an article when found is for the dog to lie down in a straight line with the track. The article should be between the dog’s front feet and he should touch it with his chin.
84887. Article Indication 31.5 KB
  First you will need some articles. Start with articles around 3 inches square, pieces of leather, wood, and carpet samples work very well. Use different materials and train on different surfaces including grass and dirt.
84888. CAN YOU TRACK YOUR OWN TRACKS 27 KB
  Knowing where your track is going and being able to find the articles is important. So important that it is time for you to go to the tracking field, without your dog, and lay a typical track. Age it for whatever time you usually age your tracks.
84889. Force Tracking training using articles 84 KB
  Dogs learn that articles are safe spots, rest spots, reward spots. Initially you will lay a straight line track with 20-30 articles. There will be an article at the scent pad. When the dog downs at ANY article you will reward (leaving the article) pet keeping the dog calm, then pick up the article...
84890. Force Track Training (the beginning) 40 KB
  I start with getting the dog to understand the platz for the long down and the article indication. When I train the platz, it is like saying my dog is ready for formal training. Up to this point, it has just been a down and was for fun and a behavioral response.