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
|
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 Vвитікає 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 pпри зміні висоти стовпа від (L+h) до Lвнаслідок 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 капіляраL=(0,60 ±0,0005) м
радіус капіляра r=(1,1 ± 0,05)10-3 м
густина рідини =(1 ± 0,0005)103 кг/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. | розрах. | розрах. | розрах. | розрах. | 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.