Лабораторна робота №25 ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА В’ЯЗКОСТІ РІДИНИ ЗА ДОПОМОГОЮ ВІСКОЗИМЕТРА Мета роботи Визначити коефіцієнт в’язкості рідини. Прилади і матеріали Капілярний віскозиметр, шприц, секундомір, мікрокомпресор, дистильована вода, досліджувана рідина. Опис вимірювального пристрою У даній 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 A і B, які обмежують певний об’єм рідини. Час витікання рідини вимірюють секундоміром. Рівень рідини у резервуарі можна змінити мікрокомпресором (4). Систему від’єднують від атмосфери краном (5), а кран (6) служить для зливу рідини в посудину (7). Виведення розрахункової формули У даній роботі використано порівняльний метод визначення коефіцієнта в’язкості рідини. Метод полягає в тому, що через один і той же капіляр спочатку протікає рідина з відомими коефіцієнтом в’язкості і густиною, а потім – рідина з невідомим коефіцієнтом в’язкості і відомою густиною . Різниця тисків на кінцях капіляра
p створюється стовпчиком самої рідини висотою h. Тому для першої рідини:
p1 =
1gh (1) а для другої рідини
p2 =
2gh (2) Об’єми обидвох рідин беруть однаковими. Підставивши (1) і (2) у формулу Пуазейля, отримуємо для цих рідин
(3)
(4) де t1 , t2 ( час витікання першої і другої рідини відповідно Поділимо (4) на (3) і визначимо в’язкість досліджуваної рідини через в’язкість відомої рідини:
(5) При підготовці до виконання роботи використати: Теоретична частина. Розділ 6.1; Додатки 1, 2. Послідовність виконання роботи 1. У початковому положенні обидва крани закриті (ручки кранів – горизонтальні). 2. Відкрити верхній кран (ручку верхнього крану – вертикально). 3. Набрати у шприц 20 мл рідини. 4. Підставити під патрубок для витікання рідини колбу з досліджуваною рідиною. 5. Ввести голку шприца у верхній лівий отвір (кінець голки повинен бути нижче рівня патрубка для нагнітання повітря). 6. Витиснути рідину зі шприца і закрити верхній кран. 7. Увімкнути мікрокомпресор і нагнітати повітря до того часу, поки рідина не ввійде у верхній розширений об’єм правого коліна віскозиметра. Вимкнути мікрокомпресор. Відкрити нижній кран (ручку нижнього крану – вертикально). Увімкнути секундомір в момент проходження рівнем рідини позначки А та вимкнути секундомір у момент проходження позначки В. Результати вимірювань записати в таблицю. Злити рештки рідини в колбу. Привести установку у початкове положення. З кожною досліджуваною рідиною повторити виміри три рази. За формулою (5) і обчислити коефіцієнт в’язкості досліджуваної рідини. Обчислити абсолютну і відносну похибки вимірювань. в’язкість води
1 = 1,0019(10-3 Па(с , густина досліджуваної рідини
= 790 кг/м3 густина води
= 1000 кг/м3 Таблиця результатів вимірювань № t1 , с 
t1 , с t2 , с 
t2 , с  1      2      3      сер.      Контрольні запитання Що називається коефіцієнтом в’язкості? Пояснити молекулярно–кінетичний механізм в’язкості в рідинах. Що називається ґрадієнтом швидкості? В яких одиницях вимірюється коефіцієнт в’язкості? Від чого залежить величина в’язкості рідини? Пояснити використаний в даній роботі метод вимірювання коефіцієнта в’язкості. Рекомендована література 1. Курс фізики / За редакцією І.Є.Лопатинського. – Львів: Вид. «Бескид Біт», 2002. 2. Трофимова Т.И. Курс физики.– М.: Высшая школа, 1990. 3. Савельев И. В. Курс общей физики, т.1 –М.:Наука, 1982.