Часть 1.Определение вязкости чистых жидкостей методом Стокса
Цель работы:Изучение закономерностей движения тел в вязких средах и экспериментальное определение коэффициента внутреннего трения в жидкостях.
Приборы и принадлежности:вискозиметр Стокса с исследуемой жидкостью, микрометр, электронные весы, набор шариков, химическая посуда, секундомер, линейка.
Подготовка к работе: освоить правила работы с электронными весами и научиться измерять предметы при помощи микрометра.
Прежде чем выполнять экспериментальную часть работы, следует подготовиться теоретически, руководствуясь вопросами для самоподготовки, затем ответить на контрольные вопросы.
Порядок выполнения работы:
1. Диаметр шарика d измерить микрометром. Результаты измерений занести в столбец № 2 таблицы.
2. Вычислить объем шарика по формуле, V= ,
Результаты вычислений занести в столбец № 3 таблицы.
3. Массу шарика m измерить с помощью электронных весов. Шарик поместить на чашу весов, при этом на цифровом табло высвечивается его масса. Результаты наблюдений занести в столбец № 4.
4. Вычислить плотность материала шарика по формуле ,
результаты вычислений занести в столбец № 5.
5. Значение плотности исследуемой жидкости записать в столбец № 6.
6. Измерить время падения шарика на пути длиной l между метками “А” и “В”, на участке c установившейся скоростью движения, (см. рис.). Для этого осторожно опустить шарик в сосуд с исследуемой жидкостью, так, чтобы он падал по оси цилиндра. Секундомер включается при прохождении верхней метки “А” и выключается при прохождении нижней метки “В”. Измерить расстояние l между метками “А” и “В”. Результаты занести в столбец № 7 и № 8, соответственно.
7. Вычислить скорость падения шарика, результаты занести в столбец №9
8. Вычислить коэффициент динамической вязкости жидкости, результаты вычислений занести в столбец №10
9. Рассчитать число Рейнольдса, результаты расчетов занести в столбец №11
Таблица измерений
Цифры в первом столбце таблицы соответствуют номерам шариков, -среднее значение измеряемой или вычисляемой величины, -погрешность измерения величины.
№пп | d, м | Vш, м3 | m, кг | ρш, кг/м3 | кг/м3 | l, м | t, c | υ, м/с | , Па с | Re |
10. Аналогичным образом провести измерения и расчеты для всех остальных шариков.
11. Произвести статистическую обработку результатов измерения, оценить погрешности, правильно округлить результаты и погрешности.
12. Сделайте вывод; опишите, какие явления наблюдали в процессе проделанной работы, какие законы использовали для того, чтобы вывести формулу расчета коэффициента динамической вязкости. Запишите окончательные результаты с указанием абсолютной погрешности измерения и единиц измерения:
=
Коэффициент динамической вязкости исследуемой жидкости при температуре 20°С равен =1.49 Па·с. В выводе по работе следует указать табличное значение вязкости жидкости и сравнить полученный результат с табличным.