ĆWICZENIE NR 8

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA STOKESA

1. Cel Ćwiczenia

Obserwacja ruchu ciał spadających w ośrodku ciągłym;

Wyznaczenie współczynnika lepkości cieczy

2. Zestaw przyrządów

1. Naczynie cylindryczne z badaną cieczą

2. Areometr

3. Zestaw kulek

4. Waga

5. Śruba mikrometryczna

6. Linijka z podziałką milimetrową

7. Stoper

8. Wiskozymetr Höpplera

3. Przebieg ćwiczenia

1. Wstęp teoretyczny

Lepkość (tarcie wewnętrzne) - właściwość płynów i plastycznych ciał stałych charakteryzująca ich opór wewnętrzny przeciw płynięciu.

Prawo Stokesa - prawo określające siłę oporu ciała w kształcie kuli poruszającego się w płynie (cieczy lub gazie). Wyraża się wzorem:

gdzie:

F - siła oporu,

η - współczynnik lepkości płynu,

r - promień kuli,

v - prędkość ciała względem płynu.

W ćwiczeniu wyznaczaliśmy współczynnik lepkości metodą Stokesa, posługując się naczyniem cylindrycznym wypełnionym badaną cieczą, na zewnątrz którego znajdowały się dwa przesuwne pierścienie. Za ich pomocą ustaliliśmy drogę na której badaliśmy czas ruchu kulki. Dla każdej z 2 kulek wykonaliśmy po 10 pomiarów czasu spadania. Zmierzyliśmy dziesięciokrotnie ich średnicę śrubą mikrometryczną oraz na laboratoryjnej wadze półautomatycznej wagę każdej z kulek. Na końcu wyznaczyliśmy areometrem gęstość ρc badanej cieczy.

2. Schemat układu pomiarowego

1 - ciecz

2 - cylinder szklany

3 - spadająca kulka

4 - pierścienie

h - odległość między pierścieniami

3. Wyniki pomiarów

4. Przykładowe obliczenia

4. Wnioski

---