I PRACOWNIA FIZYCZNA U. L.
nr wiczenia 20 temat WYZNACZANIE LEPKOCI
CIECZY METOD STOKESA
imi i nazwisko Andrzej Labocha
rok studiw I kierunek Wychowanie Techniczne
grupa 10 : 30 data wykonania wiczenia 14.03.97
WSTP TEORETYCZNY:
Prawo Archimedesa - ciao zanurzone w cieczy traci pozornie na wadze tyle ile way wyparta przez nie ciecz.
I zasada dynamiki Newtona - ciao, na ktre nie dziaaj adne siy lub dziaajce siy si rwnowa, porusza si ruchem jednostajnym prostoliniowym lub pozostaje w spoczynku.
II zasada dynamiki Newtona - ciao na ktre dziaa sia niezrwnowaona porusza si wzgldem inercjalnego ukadu odniesienia ruchem przypieszonym, z przypieszeniem proporcjonalnym do odwrotnoci tej siy, skierowanym i zwrconym tak samo jak dziaajca sia. Wspczynnikiem proporcjonalnoci jest masa ciaa.
Ciecze w danych warunkach posiadaj wyranie okrelon objto, bardzo ma ciliwo i wyranie uksztatowan powierzchni swobody. Przyjmujemy, e ciecz idealna jest nieciliwa i nie posiada lepkoci. Ciecz rzeczywista wykazuje dostrzegaln ciliwo i lepko.
Do opisu przepywu cieczy potrzebna jest znajomo prdkoci przepywu w kadym jej punkcie i w kadej chwili. Prdkoci te wyraone s wzorami:
Vx=f1(x,y,z,t) Wy=f2(x,y,z,t) Wz=f3(x,y,z,t)
Skadowe prdkoci czstek cieczy opisane s wzorami:
Vx=dx/dt Vy=dy/dt Vz=dz/dt
Linia prdu - krzywa w kadym punkcie styczna do prdkoci cieczy przepywajcej przez ten punkt.
Rwnanie cigoci cieczy wyraajce zasad zachowania masy:
gdzie:
m - masa cieczy
S - poprzeczny przekrj
V - rednia prdko przepywu
p - rednia gsto przepywu.
Przez kady poprzeczny przekrj musi na jednostk czasu przepyn taka sama masa cieczy. Dla cieczy idealnej: p = const, Sr = const.
Lepko - wielko zalena od temperatury, cinienia i rodzaju pynu, stanowica miar tarcia wewntrznego. Zgodnie z prawem Newtona:
gdzie:
F- sia styczna potrzebna do pokonania tarcia wewntrznego,
A- powierzchnia warstewek, odlegych od siebie o dy, poruszajcych si prdkociami rnicymi si o dv,
- naprenie styczne proporcjonalne do gradientu prdkoci wzgldem odlegoci dv/dy,
- wspczynnik proporcjonalnoci zwany lepkoci dynamiczn (wspczynnikiem lepkoci dynamicznej).
Jednostkami miary lepkoci dynamicznej jest Pa*s (paskalosekunda), lepkoci kinematycznej (stosunku lepkoci dynamicznej do gstoci danego pynu mierzonych w tej samej temperaturze =t/et (dawniej zwanych St: - stokes).
Przebieg wiczenia dla wiskozymetru Stokesa:
Wiskozymetr Stokesa.
Przez grny otwr wiskozymetru naley wrzuca kolejno okoo dwudziestu kulek. W momencie w ktrym kulka przechodzi do ruchu jednostajnego naley zaznaczy pierwszy punkt kontrolny, potem w odlegoci okoo 20 cm nastpny punkt i po 20 nastpnych centymetrach ostatni punkt (kocowy).
Naley zmierzy czas opadania kulki od punktu pierwszego do Kocowego.
Do wiczenia naley zna take: rednic wewntrzn wiskozymetru, redni wag jednej kulki, jej rednic i gsto badanej cieczy.
Korzystajc ze wzorw:
gdzie:
- lepko cieczy (Pa*s),
Vgr - prdko graniczna,
mk - masa kulki (kg),
c - gsto cieczy (kg/m3),
g - przypieszenie ziemskie (m/s2),
r - promie kulki (m),
R - promie wewntrzna wiskozymetru (m),
S - odlego pomidzy punktami „startowym” i „kocowym”,
t- czas jaki potrzebuje kulka aby przeby drog pomidzy punktami „start” i „koniec”,
OBLICZENIA
1. Promie wewntrzny rury.
lp. Ri 10 -3[m] Ri - RR10 -3[m] (Ri - RR)210 -3[m]
30,02 0,01 0,0001
30,01 0 0
30,00 - 0,01 0,0001
30,02 0,01 0,0001
30,00 - 0,01 0,0001
30,00 - 0,01 0,0001
30,02 0,01 0,0001
30,02 0,01 0,0001
30,01 0 0
10) 30,02 0,01 0,0001
RR = 30,01 *10-3 [m] " (Ri - RR)2 =0,0008 [mm2]
Sxr = 
Srr = 
=0,01"10-3 [m]
Przyjmuj bd suwmiarki R=0,02"10-3[m], gdy bd odchylenia standardowego jest mniejszy do bdu przyrzdu pomiarowego.
2. Temperatura otoczenia 14C, gsto gliceryny 1260
3. Masa kulki 249,6 0,2 10 -6 [kg]
4. rednica i promie kulki.
lp. d 10-3[m] ri 10 -3[m] ri - rR10 -3[m] (ri - rR)210 -3[m]
5,92 2,96 0,11 0,0121
5,48 2,74 - 0,11 0,0121
5,79 2,9 0,05 0,0025
5,67 2,84 - 0,01 0,0001
5,52 2,76 -0,09 0,0081
5,86 2,93 0,08 0,0064
5,54 2,77 - 0,08 0,0064
5,83 2,92 0,07 0,0049
5,53 2,77 - 0,08 0,0064
5,82 2,91 0,06 0,0036
r = rR =2,85"10-3 [m] " (ri - rR)2 =0,0626[mm2]
Srr = 
Srr = 
=0,00008 [m]
5. Dugo opadania kulki ruchem jednostajnym 0,4 [m]
6. Czas opadania kulki
lp. ti [s] ti - tR[s] (ti - tR)2[s]
23,03 -0,12 0,0144
22,34 -0,81 0,6561
23,56 0,41 0,1681
23,63 0,48 0,2304
23,79 0,64 0,4096
22,9 -0,25 0,0625
22,65 -0,5 0,25
23,17 0,02 0,0004
9) 22,96 -0,19 0,0361
10) 23,45 0,3 0,09
tR =23,15 [s] " (ti - tR)2 =1,9176 [s2]
Sxr = 
Srr = 
=0,46 [s]
7.Obliczenie lepkoci gliceryny.
VK = 
=17,279"10-3
Vgr = 17,28"10-3"
= 21,218"10-3
Vkul = 9,697"10-8 [m3]
mk = 249,6"10-6 [kg] Vgr = 21,218"10-3 
r k = 2,85"10-3 [m] 
= 1260 
= 0,129 [Pa"s]
ZESTAWIENIE WYNIKW:
Promie wewntrzny rury RR = (30,01 0,02)"10-3 [m.]
Temperatura otoczenia 14 [C ]
Masa kulki mk= ( 249,6 0,2) 10 -6 [kg]
Promie kulki rR = (2,85 0,08)"10-3 [m]
Czas opadania kulki tR = (23,15 0,46) [s]
Prdko kocowa Vk= (17,279 0,4)"10-3 
Prdko graniczna Vg r=( 21,2180,1633)"10-3 
Objto kulki Vkul =( 9,6970,816)"10-8 [m3]
Lepko gliceryny otrzymana z pomiarw =(1,0970,129) [Pa"s]
Lepko gliceryny z tablic =1,499 [Pa"s]
WNIOSKI:
Celem wiczenia byo wyznaczenie wspczynnika lepkoci gliceryny.
Bdy mogy by spowodowane niedokadnoci odczytu pomiarw .
Wspczynnik lepko gliceryny zaley od rodowiska (temperatura, cinienie), ktre mogo wpyn na wyniki pomiarw.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
11. WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA METODĄ ZGINANIA PRĘTA, Pracownia fizyczna, Moje przygotowania teoretyc
32. WYZNACZANIE OPORU ELEKTRYCZNEGO METODĄ MOSTKA WHEATSTONE'A, Pracownia fizyczna, Moje raporty
Pomiar lepkośći cst, FIZ 1, ˙I˙ PRACOWNIA FIZYCZNA U.˙.
Pomiar lepkośći cst, FIZ 1 1, ˙I˙ PRACOWNIA FIZYCZNA U.˙.
45. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI PRĄDOWO–NAPIĘCIOWEJ I CZUŁOŚCI INTEGRALNEJ FOTOKOMÓRKI, Pracownia fi
Pomiar lepkośći cst, FIZYK20C, ˙I" PRACOWNIA FIZYCZNA U
Wyznaczanie charakterystyk fotoelementów, Wyznaczanie charakterystyk fotoelementów 5, ˙I˙ PRACOWNIA
47. POMIAR ŁADUNKU KONDENSATORA METODĄ CAŁKOWANIA GRAFICZNEGO, Pracownia fizyczna, Moje przygotowani
Wyznaczanie współczynnika lepkości dynamicznej metodą Stokes'a v2, I Pracownia Zak˙adu Fizyki PL
Wyznaczanie współczynnika lepkości dynamicznej metodą Stokes'a v2, I Pracownia Zak˙adu Fizyki PL
fizyka, Lepkość cieczy-metoda Stokesatom, Pracownia fizyczna
Wyznaczanie współczynnika lepkości metodą Stokesa, Studia, Pracownie, I pracownia
fizyka, Lepkość cieczy-metoda Stokesa, Pracownia fizyczna
fizyka, Temp.zależność wsp.lepkości cieczy, „I” PRACOWNIA FIZYCZNA U.Ś.
Wyznaczanie wspó czynnika lepko ci cieczy metod Ostwalda v2, Pracownia Zak˙adu Fizyki Technicznej PJ
18. WYZNACZANIE PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU CIECZY, Pracownia fizyczna, Moje przygotowania teoretyczne
Wyznaczanie elementów LC obwodu metodą rezonansu - DUDA, Pracownia Zak˙adu Fizyki Technicznej Polite
Wyznaczanie ciepła właściwego powietrza metodą rozładowania, Studia, Pracownie, I pracownia
więcej podobnych podstron