Національний Університет “ Львівська політехніка”
кафедра фізики
ЗВІТ ДО ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ №25
“ визначення коефіцієнта в’язкості рідини за допомогою віскозиметра”
МЕТА РОБОТИ
Визначити коефіцієнт в’язкості рідини.
ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ
Капілярний віскозиметр, шприц, секундомір, мікро компресор, дистильована вода, досліджувана рідина.
ОПИС ВИМІРЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ
У цій роботі коефіцієнт в’язкості вимірюється за допомогою віскозиметра. Це U- подібна трубка з широким лівим коліном (1)
Праве коліно якої має вимірний резервуар (2) з капіляром (3). На резервуар нанесені дві позначки А і В, які обмежують певний об’єм рідини. Час витікання рідини вимірюють секундоміром. Рівень води у резервуарі можна змінити мікро компресором.(4). Систему від’єднують від атмосфери краном (5), а кран (6) служить для зливу рідини в посудину (7).
Виведення розрахункової формули
У цій роботі використано порівняльний метод визначення коефіцієнта в’язкості рідини. Метод полягає в тому, що через один і той же капіляр спочатку протікає рідина з відомим коефіцієнтом в’язкості і густиною, а потім - рідина з невідомим коефіцієнтом в’язкості і відомою густиною. Різниця тисків на кінцях капіляра
р створюється стовпчиком самої рідини заввишки h. Тому для першої рідини:
р1=p1 g h (1).
А для другої рідини
р2=р2 g h (2)
Об’єми обидвох беруть однаковими. Підставивши (1) і (2) у формулу Пуазейля, отримуємо для цих рідин
= (3)
C2 = (4)
Де t1, t 2 –час витікання першої і другої рідини, відповідно поділимо (4) на (3) і визначимо в’язкість досліджуваної рідини через в’язкість відомої рідини:
(5)
ТЕОРЕТИЧНИЙ МІНІМУМ
В’язкість – це властивість реальних рідин та газів чинити опір при переміщенні однієї частини рідини відносно іншої.
Коефіцієнт в’язкості чисельно дорівнює силі тертя, що виникає між шарами рідини одиничної площі при градієнтії швидкості, який дорівнює одиниці.
Внаслідок теплового руху молекули переходять з одного шару в інший, переносячи при цьому свій імпульс впорядкованого руху.
Градієнт швидкості визначає величину зміни швидкості на одиницю віддалі при переході від одного шару рідини до іншого в напрямі, перпендикулярному напряму руху шарів.
ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ
У початковому положенні обидва крани закриті.
Відкрити верхній кран.
Набрати 20 мл рідини.
Підставити під патрубок для витікання рідини колбу з досліджуваною рідиною.
Ввести голку шприца у верхній лівий отвір.
Витиснути рідину зі шприца і закрити верхній кран.
Увімкнути мікро компресор і нагнітати повітря до того часу, поки рідина не ввійде у верхній розширений об’єм правого
коліна віскозиметра.
Вимкнути мікро компресор.
В’язкість води 1=1,0019*10-3 па/с.
Густина рідини =790кг/м3
Густина води =1000кг/м3
ТАБЛИЦЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАНЬ
№
t 1 c.
t 1 c.
t 2 c.
t 2 c.
1
99,13
2,39
120,17
1,24
2
103,25
1,73
124,43
3,02
3
102,17
0,65
119,8
1,61
сер
101,52
1,59
121,41
1,96
t11=99,13c t11=2,39c
t12=103,25c t12=1,73c
t13=102,17c t13=0,65c
t1c=101,52c t1c=1,59c
t21=120,17c t21=1,24c
t22=124,43c t22= 3,02c
t23=119,8c t23=1,61c
t2c=121,41c t2c=1,96c
tcep2==101,52c
tcep2==121,41c
2=0,9466*10 -3па*с
=5*10-5+63*10-5+4*10-5+50*10-5+5*10-5=1б27*10-3
2=2=1,27*10-3*0,9466*10-3=0,012*10-3
Висновок: на основі проведеної лабораторної роботи я навчився визначати коефіцієнт в’язкості рідини.
