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 βt, 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 βt
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 |
Тн = 0, Тк = 24°
1) ∆T = Тк - Тн
∆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 ρв – плотность воды 998 кг/м3, ρг – 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