Определение коэффициента кинематической вязкости жидкости

Изучение физических свойств жидкости

 

Выполнили:

ст. гр. СБ 11-91 Бацеко В.О.

Зотович А.И

 

Принял: Кропоткин Б.И.

 

Красноярск 2012

Цель работы: определить значения коэффициентов объемного расширения β_t, кинематической ν и динамической μ вязкости, поверхностного натяжения ϭ, а так же плотности жидкости ρ и концентрации раствора с; сравнить полученные данные с табличными значениями.

Определение коэффициента температурного расширения термометрической жидкости

Приборы и оборудование: термометр, линейка с миллиметровыми делениями

Последовательность выполнения эксперимента:

Коэффициент температурного расширения термометрической жидкости определяется с помощью мысленного (или реального) эксперимента, т.е. предполагается, что температура окружающей среды повысилась от нижнего первоначального значения до верхнего предельного, соответствующего температуре окружающего воздуха и уровень жидкости в капилляре вырос на величину l.

Результаты опытного определения коэффициента β_t

Вид жидкости	r, см	Vн, см3	∆Т, К	l, см	∆V, см3	βt, К-1
Масло индустриальное	0,01	0,0274		5,2	0,0016328	0,0002

 

Т_н = 0, Т_к = 24°

1) ∆T = Т_к - Т_н

∆Т = 24 – 0 = 24 ^°С (24+ 273 = 297 К)

2) ∆V = π r ² l

∆V = 3,14*0,01²*5,2 = 0,0016328 см³

3)

= 0,0002 К^-1

Вывод: в ходе опыта был определен температурный коэффициент объемного расширения жидкости, равный 0,0002 К^-1, при сравнении с табличным значением совсем не совпало, так как температурный коэффициент объемного расширения индустриального масла равен 0,73 К^-1

Определение плотности жидкости и концентрации раствора

Приборы и оборудование: ареометр и термометр

Последовательность проведения опыта:

1) Измеряется глубина погружения h ареометра по шкале на нем с последующим вычислением плотности по формуле:

2) Сравнивается опытное значение плотности ρ со справочным значением ρ*

3) После определения плотности раствора, рассчитывается объемная концентрация водного раствора глицерина по формуле:

где ρ_в – плотность воды 998 кг/м³, ρ_г – плотность глицерина 1260 кг/м³

Определение коэффициента динамической вязкости жидкости

Приборы и оборудование: вискозиметр Стокса, секундомер

Последовательность проведения опыта:

Быстро повернуть корпус устройства в вертикальной плоскости на 180°; тогда шарик окажется в верхней части прибора и начнёт двигаться вниз. С помощью секундомера зафиксировать время t прохождения шариком отрезка между двумя меткам.

t ₁ = 14 с t ₂ = 14 с t ₃ = 14 с

 

 

Вид жидкости	ρ ш, кг/м3	ρ ж, кг/м3	D, м	d, м	l, м	t, сек	μ, Па*с
Масло индустриальное			0,02	0,008	0,069		0,5

 

Вывод: в ходе опыта была определена динамическая вязкость жидкости, равная 0,5 Па*с, при сравнении с табличным значением совпало.

Определение коэффициента кинематической вязкости жидкости

Приборы и оборудование: капиллярный вискозиметр, секундомер

Последовательность выполнения опыта:

t ₁ = 76с

t ₂ = 76с

t ₃ = 73с

ν = Мt

ν = 366 * 10^-8 *75 = 0,000274 м²/с

Вид жидкости	М, м2/с2	t, сек	ν, м2/с
Масло индустриальное	366 * 10-8		0,000274

 

Вывод: в ходе опыта был определен коэффициент кинематической вязкости жидкости, равный 0,000274 м²/с. При сравнении с табличным значением не совсем совпало, т.к. табличное значение ν^* равно 0,000110 м²/c