Лабораторная работа определение вязкости жидкости Общие сведения
 Скачать 53.27 Kb.
|
|
Текст для выполнения задания ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Определение вязкости жидкости Общие сведения Жидкостью называют малосжимаемое тело, изменяющее свою форму под действием весьма малых сил. Основные характеристики жидкости - плотность, сжимаемость, тепловое расширение, вязкость и поверхностное натяжение. Вязкость - свойство жидкости сопротивляться относительному скольжению ее слоев. Ее оценивают динамическим коэффициентом вязкости , который измеряется в Па-секундах (Пас) и равен касательному напряжению между соседними слоями, если их относительная скорость перемещения численно совпадает с толщиной слоя. Кинематический коэффициент вязкости определяют из формулы = / и измеряют м2 на секунду (м2/с) или Стоксами (1 Ст = 1 см2/с). Эти коэффициенты определяются видом жидкости, не зависят от скорости течения, существенно уменьшаются с возрастанием температуры. Значения при 20оС указаны в табл.1. Таблица
Описание устройства № 1 Устройство для изучения физических свойств жидкости содержит 5 приборов, выполненных в общем прозрачном корпусе (рис. 1.1), на котором указаны параметры для обработки опытных данных. Приборы 3-5 начинают действовать при перевертывании устройства № 1. Термометр 1 показывает температуру окружающей среды и, следовательно, температуру жидкостей во всех устройств  Рис. 1. Схема устройства №1: 1 - термометр; 2 - ареометр; 3 - вискозиметр Стокса; 4 - капиллярный вискозиметр; 5 – сталагмометр Порядок выполнения работы Определение вязкости вискозиметром Стокса Вискозиметр Стокса 3 достаточно прост, содержит цилиндрическую емкость, заполненную исследуемой жидкостью, и шарик. Прибор позволяет определить вязкость жидкости по времени падения шарика в ней следующим образом. Повернуть устройство № 1 в вертикальной плоскости на 180о и зафиксировать секундомером время t прохождения шариком расстояния l между двумя метками в приборе 3. Шарик должен падать по оси емкости без соприкосновения со стенками. Опыт выполнить три раза, а затем определить среднеарифметическое значение времени t. Вычислить опытное значение кинематического коэффициента вязкости жидкости = gd2t (ш/ -1) / [18l + 43.2l (d/D)], где d, D – диаметры шарика и цилиндрической емкости; , ш - плотности жидкости и материала шарика;g – ускорение свободного падения. Сравнить опытное значение коэффициента вязкости с табличным значением * (см. табл.1). Значения используемых величин свести в таблицу 2. Таблица
Примечание.В устройстве № 1 вместо вискозиметра Стокса может быть встроен вискозиметр - плотномер конструкции ТГАСУ, в котором шарик падает с малым зазором в открытой с обоих концов трубке. В этом случае следует: зафиксировать время падения шарика t и перепад уровней жидкости h в цилиндрической емкости и трубке; вычислить значения плотности жидкости =ш/(1+А h) и кинематический коэффициент вязкости =Вht, где А и В – постоянные прибора. Измерение вязкости капиллярным вискозиметром Капиллярный вискозиметр 4 включает емкость с капилляром. Вязкость определяется по времени истечения жидкости из емкости через капилляр. Перевернуть устройство № 1 (см. рис. 1.1) в вертикальной плоскости и определить секундомером время tистечения через капилляр объема жидкости между метками (высотой S) из емкости вискозиметра 4 и температуру Т по термометру 1. Вычислить значение кинематического коэффициента вязкости =М t (М - постоянная прибора) и сравнить его с табличным значением * (см. табл.). Данные свести в таблицу 3. Таблица
Примечание.В табл. 1 приведены значения коэффициента вязкости жидкостей при температуре 20 С. Поэтому опытные значения, полученные при другой температуре, могут существенно отличаться от табличных значений. |