WNiG |
Krystian Lubas Krystian Krauz Grzegorz Kurzeja Konrad Stański |
Rok II |
Grupa 1 |
Zespół 4 |
|||||||
Hydromechanika laboratorium. |
Temat: Pomiar gęstości i lepkości płynów. |
Ćwiczenie nr 4 |
|||||||||
Data wykonania |
Data oddania |
Zwrot do poprawki |
Data odd. |
Data zalicz. |
Ocena |
||||||
Opracowanie wyników.
1. Pomiar gęstości.
Powietrza.
W wyniku pomiaru temperatur termometru mokrego i suchego obliczamy gęstość powietrza z wzoru:
gdzie:
T- temp. termometru suchego [°C]
Tm- temp. termometru mokrego [°C]
b- ciśnienie atmosferyczne [Pa]
ρ- gęstość powietrza [kg/m3]
Otrzymane wyniki.
T=21,3 [°C]
Tm=12,8 [°C]
b=98200 [Pa]
ρ= 1,159 [kg/m3]
Δρ=0,002 [kg/m3]
Obliczenie błędu pomiaru z założeniem:
Δb=1mmHg=133,29 [Pa]
ΔT= ΔTm= 0,1 [°C]
Gęstość powietrza wynosi:
ρ=1,159 [kg/m3]
Błąd względny wynosi:
Δρ/ρ=0,172 %
Cieczy.
Na podstawie pomiaru mas piknometru pustego i pełnego obliczamy gęstość ciecz ze wzoru:
gdzie:
ρ- gęstość powietrza [kg/m3]
ρw- gęstość wody [kg/m3]
ρc- gęstość cieczy badanej [kg/m3]
m0- masa pustego piknometru [kg]
m1- masa pełnego piknometru [kg]
m2- masa piknometru z cieczą [kg]
Otrzymane wyniki:
ρ=1,159 [kg/m3]
ρw=997,948 [kg/m3]
m0=0,0514 [kg]
m1=0,077247 [kg]
m2=0,075252 [kg]
Błąd pomiaru przy założeniu :
Δm0=Δm1=Δm2=5*10-5 [kg]
Δρ=0,002[kg/m3]
Δρc=0,308[kg/m3]
Gęstość cieczy wynosi:
ρc=913,479 [kg/m3]
Błąd względny:
Δρc/ρc=0,032%
2. Pomiar lepkości.
Za pomocą lepkościomierza kulkowego Höplera.
Wartość współczynnika lepkości określa się na podstawie pomiaru czasu spadania kulki o znanej gęstości na pewnym odcinku drogi i oblicza się ze wzoru:
gdzie:
μ-dynamiczny współczynnik lepkości [Pas] ρk- gęstość kulki [kg/m3]
kH- stała przyrządu [m2/s2] ρc- gęstość cieczy [kg/m3]
Stałe przyrządu użytego w ćwiczeniu:
kH=7,75* 10-7 [m2/s2] ΔkH= 5*10-9 [m2/s2]
dk=15,15*10-3[m] -średnica kulki Δdk= 5*10-5 [m]
mk= 4,38*10-3 [kg] -masa kulki Δmk= 2*10-5 [kg]
ρc=1200 [kg/m3] -gęstość kulki Δρc= 20 [kg/m3]
Gęstość kulki:
Błąd kulki:
ρk=2,406*103 [kg/m3]
Δρk=0,034*103 [kg/m3]
Obliczenie dynamicznego współczynnika lepkości.
τi [s] |
KH [m2/s2] |
ρk [kg/m3] |
ρc [kg/m3] |
μi [Pas] |
μśr [Pas] |
Su [Pas] |
73,00 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06822 |
0,06594 |
0,000000573 |
72,30 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06757 |
|
|
72,13 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06741 |
|
|
69,44 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06490 |
|
|
71,55 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06687 |
|
|
69,14 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06462 |
|
|
70,25 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06565 |
|
|
70,16 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06557 |
|
|
68,07 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06362 |
|
|
69,60 |
7,75*10-7 |
2,406*103 |
1200 |
0,06505 |
|
|
Wartość średnia:
μśr=0,06594 [Pas]
Odchylenie standardowe:
Su= 0,000000573 [Pas]
Przedział ufności dla dynamicznego współczynnika lepkości na poziomie ufności 95%:
1-α=0,95
α=0,05
n=10
tα=2,262
{0,0655 [Pas] < μśr [Pas] < 0,0662 [Pas]}