Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной

Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной температуре.

1. Измерить штангенциркулем диаметр шарика в различных местах.

2. Опустить шарик по центру цилиндра с глицерином. При прохождении им верхний метки на цилиндре включить секундомер и выключить его при прохождении шариком нижней метки. Такие измерения выполнить с пятью различными шариками. Данные занести в табл. 1.

Таблица 1.

i D, мм t, с h, м h, Па×с Dh, Па×с
             

3. По результатам каждого измерения вычислить значение коэффициента динамической вязкости по формуле (18), полученной из (17) путем замены R на D/2, Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru на h/t (h – расстояние между метками на цилиндре):

Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru . (18)

4. Вычислить среднее значение вязкости <h>, абсолютную ошибку Dh, относительную погрешность измерения вязкости e.

5. Записать конечный результат в виде h = (<h>±Dh).

Задание 2. Определить температурную зависимость коэффициента динамической вязкости глицерина и вычислить энергию активации.

1. Измерить штангенциркулем диаметр D всех шариков, выданных преподавателем.

2. С разрешения преподавателя включить нагреватель термостата кнопкой К1 и насос кнопкой К2.

3. При различных температурах измерить время падения шарика. При каждой температуре опыт проводится один раз. Интервал температур и количество опытов задается преподавателем. (Ориентировочные данные - проводить измерения через 5°С от комнатной температуры до 50°С).

4. Вычислить коэффициент динамической вязкости при различных температурах по формуле (18).

5. Заполнить табл. 2, построить график зависимости h = f(t°С).

Таблица 2.

i <D>, м t, °C t1, °C h, Па×с 1/T×103, 1/K lnh
             

Прологарифмировав выражение (4):

Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru (19)

6. Построить график зависимости (19) в координатах Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru , (1/T)103.

7. Вычислить угловой коэффициент прямой (19) по формуле:

Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru

где Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru и Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru - произвольные значения точек на оси абсцисс, разделенных на 103, а Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru и Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru – соответствующие значения на оси ординат.

8. Найти энергию активации молекул глицерина по формуле:

Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru .

Контрольные вопросы

1. Напишите закон Ньютона для силы внутреннего трения и поясните все величины, входящие в него.

2. В каких единицах измеряется коэффициент динамической вязкости, и какую размерность он имеет?

3. Как изменяется h с изменением температуры в газах и жидкостях? Чем объясняется различный характер этих зависимостей?

4. При каких условиях движение жидкости будет ламинарным?

5. Применив метод размерности, выведите формулу Стокса (при затруднении вывода см. [3] или [5]).

6. Опишите характер движения шарика в глицерине.

7. Какую величину называют временем релаксации? Как она изменится для шарика: а) при увеличении вязкости жидкости? б) при увеличении размера шарика?

8. Запишите уравнение движения шарика в глицерине.

9. Как определить положение верхней метки на цилиндре? От каких величин она зависит?

10. Как изменится характер движения шарика, если до вхождения в глицерин он будет иметь скорость, отличную от нуля? Изобразите для этого случая зависимость Порядок выполнения работы. Задание 1. Определить коэффициент динамической вязкости глицерина при комнатной - student2.ru .

11. Выведете расчетную формулу для h, для W.

Наши рекомендации