70775

Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: Изучить явление переноса на примере внутреннего трения; определить динамический и кинематический коэффициент вязкости жидкости. Для явления внутреннего трения справедлив закон Ньютона: градиент скорости динамический коэффициент вязкости...

Русский

2014-10-27

170.5 KB

4 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Гомельский государственный технический университет

имени П.О.Сухого

Кафедра физики

Лабораторная работа № 1-11

Выполнил студент гр. Э-13                                                                  Запертов М.Н.  

Принял преподаватель

Петрошенко П.Д.

г. Гомель, 2002

Лабораторная работа № 1-11

Тема:  Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса.

Цель работы:    Изучить явление переноса на примере внутреннего трения; определить динамический и кинематический коэффициент вязкости жидкости.

Приборы и принадлежности:   Стеклянный сосуд с исследуемой жидкостью, измерительный микроскоп, секундомер, линейка.

Теоретическая часть

  Процессы выравнивания неоднородностей, в результате чего происходит пространственный перенос массы, энергии, импульса называется явлениями переноса. К явлениям переноса относят теплопроводность, диффузию и внутреннее трение (вязкость).

  Закон Фурье:

- градиент температуры

- коэффициент теплопроводности ()

  Диффузия – это явление самопроизвольного взаимного проникновения и перемешивания частиц двух соприкасающихся газов, жидкостей и даже твердых тел.

  Закон Фика:

- коэффициент диффузии ()

, где  (удельная поток массы).

- градиент плотности.

  Для явления внутреннего трения справедлив закон Ньютона:

- градиент скорости

- динамический коэффициент вязкости

- кинематический коэффициент вязкости

- текучесть жидкости

Число Рейнольдса:  

Существует два режима течения жидкости:

  •  Ламинарное
  •  Турбулентное

  При определении коэффициента вязкости жидкостей или газов пользуются различными методами:

  •  Метод Пуазейля:

Основан на ламинарном течении жидкости в тонком капилляре.

- коэффициент вязкости

- скорость частиц жидкости

  •  Метод Стокса:

Основан на изменении скорости падения в жидкости медленно движущихся небольших тел сферической формы.

Ход работы.

  1.  Измеряем диаметр 7 шариков, опускаем в сосуд с жидкостью и измеряем время прохождения шариками расстояние , для каждого шарика по формуле  и  все измерения заносим в таблицу:

№ опыта

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

1

0,59

34,5

25,76

0,45

 

 

 

33,5

 

 

 

 

 

 

53

 

 

 

 

2

0,61

51

25,62

1,01

 

 

 

52

 

 

 

 

 

 

44

 

 

 

 

3

0,6

45

25,57

0,74

 

 

 

43

 

 

 

 

 

 

52

 

 

 

 

4

0,59

54

27,32

1,13

 

 

 

51

 

 

 

 

 

 

46

 

 

 

 

5

0,58

45

27,24

0,85

 

 

 

44

 

 

 

 

 

 

46

 

 

 

 

6

0,61

47

26,78

0,81

 

 

 

44

 

 

 

 

 

 

51

 

 

 

 

7

0,59

46

26,41

0,92

 

 

 

47

 

 

 

 

  1.  Находим границы доверительного интервала:

определяем погрешность:

результат записываем в виде:  .     

  1.  Находим границы доверительного интервала:

определяем погрешность:

результат записываем в виде:       

Вывод:   Изучили явление переноса на примере внутреннего трения; определили динамический  и кинематический  коэффициенты вязкости жидкости.