22843

Визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини капілярним віскозиметром

Лабораторная работа

Физика

Якщо шари рідини або газу рухаються один відносно одного між ними діють сили внутрішнього тертя. Коефіцієнт внутрішнього тертя рідини або газу можна визначити за формулою Пуазейля 2 яка виражає величину об`єму рідини або газу що протікає за час через капіляр радіуса та довжини за умови що потік ламінарний. Справді якщо взяти дві рідини відповідні величини для однієї з них позначимо індексами ‘0’ а другої ’1’ і визначити час і витікання однакових об`ємів цих рідин...

Украинкский

2013-08-04

104 KB

13 чел.

РОБОТА № 8

Визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини

капілярним віскозиметром

Вступ. Якщо шари рідини або газу рухаються один відносно одного, між ними діють сили внутрішнього тертя. За законом Ньютона сила внутрішнього тертя  виражається так:

,                                                               (1)

де  — поверхня шарів, по якій відбувається взаємодія,   —градієнт швидкості шарів, а  — так званий коефіцієнт внутрішнього тертя або в`язкості.

Теоретичні відомості. Коефіцієнт внутрішнього тертя рідини або газу можна визначити за формулою Пуазейля

,                                                                  (2)

яка виражає величину об`єму рідини або газу, що протікає за час  через капіляр радіуса  та довжини  за умови, що потік ламінарний. — це різниця тисків на кінцях капіляра, під дією якого відбувається течія речовини.

Визначивши на досліді  і за формулою (2) можна обчислити коефіцієнт . Але в даній роботі використовується відносний метод визначення коефіцієнта в`язкості. Справді, якщо взяти дві рідини (відповідні величини для однієї з них позначимо індексами ‘0’ , а другої — ’1’) і визначити час і витікання однакових об`ємів цих рідин через один і той же капіляр (і  однакові), то враховуючи (2), одержимо:

,                                                                     (3)

або

  .                                                                 (4)

Якщо рідина витікає під дією сили тяжіння, то , де  — густини рідин, і співвідношення (4) набуває вигляду:

.                                                                  (5)

Таким чином, якщо коефіцієнт внутрішнього тертя однієї рідини () відомий, вимірюючи час витікання однакових об`ємів цих рідин через капіляр (і ), а також знаючи густини рідин  і , можна визначити коефіцієнт в`язкості досліджуваної рідини .

Опис методу. У даній роботі коефіцієнт в`язкості рідини вимірюється за допомогою капілярного віскозиметра Оствальда. Цей прилад являє собою U-подібну скляну трубку abcd (рис. 1), встановлену вертикально. Широке коліно ab цієї трубки закінчується внизу розширенням (сферою) b, а друге коліно складається з капіляра e, що закінчується сферою с, яка переходить в широку трубку d. Під сферою с і над нею на трубках е і d, нанесено дві позначки m і n, що обмежують певний об`єм рідини, час витікання якої вимірюється.

Віскозиметр вміщується у резервуар D  з водою, що відіграє роль термостата. Рівень води повинен бути вище від верхньої риски m на приладі.

Рис.1

Для проведення досліду прилад добре промивають дистильованою водою, а потім — невеликою кількістю досліджуваного розчину. Наливають в широке коліно певний, сталий при всіх дослідах об`єм досліджуваної рідини. Далі за допомогою гумової груші, з`єднаної з капіляром приладу, обережно перекачують рідину в друге коліно і заповнюють сферу с вище позначки m. Потім праве коліно віскозиметра сполучають з атмосферою. При цьому рідина починає протікати через капіляр е. В момент, коли меніск рідини проходить точку m, включають секундомір і зупиняють його, коли меніск проходить позначку n.

Перш за все визначають — час протікання через капіляр дистильованої води в об`ємі, обмеженому рисками на сфері с, потім час витікання розчинів. Коефіцієнт в`язкості кожного розчину обчислюється за формулою (5). Густина водних розчинів  CuSO4 при 18°С наведена в таблиці:

Концентрація в %

 (г/см3)

5

1.051

10

1.107

15

1.167

20

1.230

Порядок виконання роботи. 

  1.  Визначити коефіцієнт внутрішнього тертя водних розчинів CuSO4таких концентрацій: 5%, 10%, 15%, 20%.
  2.  Побудувати графік залежності коефіцієнта в`язкості від концентрації розчину.

Література :

  1.  Савельев Д.В., Курс общей физики (том II: Термодинамика и молекулярная физика). М.; Наука, 1990, с. 359-368.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28292. Порядок ликвидации юридического лица 15.56 KB
  Порядок ликвидации юридического лица. Ликвидация юридического лица это способ прекращения юридического лица без перехода прав и обязанностей в порядке правопреемства к другим лицам п. Ликвидация юридического лица может быть добровольной и принудительной. Добровольная ликвидация осуществляется по решению уполномоченных субъектов учредителей участников либо органа юридического лица.
28293. Филиалы, представительства, дочерние предприятия юридического лица 15.33 KB
  Филиалы представительства дочерние предприятия юридического лица. Представительство – обособленное подразделение юридического лица расположенное вне места нахождения самого юридического лица представляющее интересы юридического лица и осуществляющее их защиту например реклама продукции юридического лица поиск и установление контактов с потенциальными покупателями реализация продукции и др. Филиал – обособленное подразделение юридического лица расположенное вне места его нахождения и осуществляющее все его функции или их часть в том...
28294. Система юридических лиц в гражданском праве 14.74 KB
  Хозяйственные общества: акционерные общества открытые и закрытые акционерные общества общества с ограниченной ответственностью общества с дополнительной ответственностью. Участники акционерного общества общества с ограниченной ответственностью не несут ответственности по обязательствам общества. Участники общества с дополнительной ответственностью солидарно несут субсидиарную ответственность в размере стоимости их вкладов в уставный капитал общества.
28295. Хозяйственные товарищества и общества: понятие, система, сравнительная характеристика 15.54 KB
  Хозяйственные товарищества и общества: понятие система сравнительная характеристика. Хозяйственными товариществами и обществами признаются коммерческие организации с разделенным на доли вклады учредителей участников уставным складочным капиталом. Хозяйственное общество: может быть создано одним лицом которое становится его единственным участником; может создаваться в форме полного товарищества и товарищества на вере коммандитного товарищества; может создаваться в форме акционерного общества общества с ограниченной или с...
28296. Гражданско-правовое положение полного товарищества и товарищества на вере (коммандитного) 14.71 KB
  Гражданскоправовое положение полного товарищества и товарищества на вере коммандитного. Полное товарищество это товарищество участники которого полные товарищи в соответствии с заключенным между ними учредительным договором занимаются предпринимательской деятельностью от имени товарищества и несут ответственность по его обязательствам принадлежащим им имуществом ст. Среди норм установленных в ГК РФ в отношении полного товарищества ст. 6981 существенное значение имеют в частности следующие: управление деятельностью товарищества...
28297. Общества: понятие, виды, содержание деятельности 14.66 KB
  Общество с ограниченной ответственностью – учрежденное одним или несколькими лицами общество уставный капитал которого разделен на доли определенных учредительными документами размеров; участники общества с ограниченной ответственностью не отвечают по его обязательствам и несут риск убытков связанных с деятельностью общества в пределах стоимости внесенных ими вкладов. Учредительными документами общества с ограниченной ответственностью являются: учредительный договор устав. Число участников общества с ограниченной ответственностью не...
28298. Гражданское право как частное право. Основные принципы и функции гражданского права в условиях рыночной экономики 13.68 KB
  Гражданское право как частное право. Основные принципы и функции гражданского права в условиях рыночной экономики. В публичном праве обязат. ГП как частному праву харна юридич.
28299. Предмет ГП 14.21 KB
  Предмет ГП – составляют общественные отношения кот оно регулирует. Гражданское право регулирует: Имущественные отношения. Личные неимущественные отношения связанные с имущественными. Личные неимущественные отношения не связанные с имущественными.
28300. Метод гражданского права, его основные признаки 15.6 KB
  Децентрализация выражается в том что регулирование гражданских отношений осуществляется не только нормативными актами исходящими от государства но также и актами участников гражданского оборота соглашениями односторонними сделками. Это объясняется тем что в гражданском праве субъективные права выполняют функцию средства удовлетворения потребностей интересов их носителей в отличие например от прав государственных органов участников административных уголовных правоотношений в которых права одновременно являются обязанностями....