еоретична частина. Розділ 6.1. Визначити коефіцієнт в’язкості рідини методом витікання з капіляра.

абораторна робота №26

ВИЗНАЧЕННЯ

КОЕФІЦІЄНТА В’ЯЗКОСТІ РІДИНИ КАПІЛЯРНИМ МЕТОДОМ

Мета роботи

Визначити коефіцієнт в’язкості рідини методом витікання з капіляра.

Прилади і матеріали

Прилад Арреніуса, секундомір, мензурка, досліджувана рідина, міліметрова лінійка.

Опис вимірювального пристрою

Рис.1

рилад Арреніуса складається з довгого капіляра (1) радіусом r,що має розширення у вигляді циліндричного резервуару (2). Розширення обмежене позначками а і b. Капіляр з резервуаром знаходиться в термостаті (3) (заповнена водою зовнішня скляна труба). Об’єм рідини, що витекла з капіляру, вимірюється мензуркою (4).

Виведення розрахункової формули

Згідно з формулою Пуазейля коефіцієнт в’язкості рідини, об’єм якої V витікає з капіляра за проміжок часу t, визначається формулою:

, (1)

де p – різниця тисків на кінцях капіляра;

L і r – відповідно довжина і радіус капіляра

Різниця тисків на кінцях капіляра створюється силою тяжіння, а середня величина p при зміні висоти стовпа від (L+h) до L внаслідок витіканні рідини визначиться формулою:

, (2)

де - густина рідини,

h – довжина резервуару.

Підставивши (2) в (1), одержимо розрахункову формулу:

. (3)

При підготовці до виконання роботи використати:

еоретична частина. Розділ 6.1.

Послідовність виконання роботи

1. Виміряти лінійкою довжину резервуара h (відстань між позначками а і b).

2. Закрити нижній отвір капіляра пальцем і налити досліджувану рідину у верхній розширений отвір капіляра до верхньої позначки а.

3. Відкрити нижній отвір, одночасно ввімкнувши секундомір. У момент досягнення рівнем рідини нижньої позначки b вимкнути секундомір, одночасно закривши пальцем нижній отвір.

4. Записати в таблицю час витікання рідини і об’єм рідини, що витекла.

5. Дії, зазначені в пунктах 1 – 4, повторити тричі.

6. За формулою (3) розрахувати коефіцієнт в’язкості.

7. Визначити абсолютну і відносну похибки.

довжина капіляра L = (0,60 ±0,0005) м

радіус капіляра r = (1,1 ± 0,05)10^-3 м

густина рідини = (1 ± 0,0005)10³кг/м³

G	При розрахунку η перевести результати вимірювань всіх величин в одиниці СІ.

Таблиця результатів вимірювань

№

h,мм

Δh, мм

t,с

Δt,с

V, см³

ΔV,см³

вимір

розрах.

вимір

розрах.

вимір

розрах.

вимір

розрах.

вимір

розрах.

вимір

розрах.

вимір

розрах.

вимір

розрах.

вимір

розрах.

сер.

розрах.

Контрольні запитання

1. Що називається коефіцієнтом в’язкості?

2. Пояснити молекулярно–кінетичний механізм в’язкості в рідинах.

3. Що називається ґрадієнтом швидкості?

4. В яких одиницях вимірюється коефіцієнт в’язкості?

5. Як залежить величина коефіцієнта в’язкості рідини від температури?

6. Записати і пояснити формулу Пуазейля.

7. Пояснити метод вимірювання коефіцієнта в’язкості, який використовується в даній роботі.

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.