Коэффициент вязкости жидкости

скачать (20082 kb.)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"

Кафедра физики

Лабораторная работа

"КОЭФФИЦИЕНТ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ"


Санкт-Петербург 2012
1. Цель работы - определить коэффициент вязкости жидкости методом Стокса.

2. Краткое теоретическое содержание:

а) Явления, изучаемые в работе - вязкость;

б) Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:

Вязкость (внутреннее трение) - свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого.

в) Законы и соотношения (использованные при выводе расчетной формулы):

Пусть в заполненном жидкостью сосуде движется шарик, размеры которого значительно меньше размеров сосуда. Слой жидкости, прилегающий к шарику, движется со скоростью шарика. Соседние слои движутся с меньшими скоростями и, следовательно, между слоями жидкости возникает сила внутреннего трения. Стокс показал, что эта сила при малых значениях скорости пропорциональна скорости движения шарика u и его радиусу r:
1)
коэффициент вязкость жидкость формула

На шарик действуют три силы: сила тяжести Р (рис.2), направленная вниз; сила внутреннего трения и выталкивающая сила Fв, направленные вверх. Шарик сначала падает ускоренно, но затем очень быстро наступает равновесие, т.е.
)
так как с увеличением скорости растет и сила трения. Движение становится равномерным.

Сила тяжести
;
) Т.к. m = rV (где r - плотность материала шарика; V - его объем), то
:
) Выталкивающая сила по закону Архимеда
;
г) Пояснения к физическим величинам, входящим в формулы, и единицы их измерений:

? - коэффициент вязкости - Па * с;

m - масса шарика - кг;

g - ускорение свободного падения - м/с2;

?ж - плотность жидкости - кг/м3;

? - плотность материала шарика - кг/м3;

V - скорость шарика - м/с;

Т - температура жидкости - К;

t - время прохождения шариком участка пути - с;

d - диаметр шарика - мм;

l - длина пути шарика - м;

r - радиус шарика - мм;

3. Основные расчетные формулы:

4. Формула измерений средней квадратической погрешности:



5. Результат измерений:



T, K

?, кг/м3

?ж, кг/м3

d, мм

r, мм

t, c

l, м

V, м/с

?

?

1

297,8

7,8 *103

0,97 * 103

2,85

1,425

5,82

0,3

0,0515

586484,8

743371,56

2

297,8

7,8 * 103

0,97 * 103

2,8

1,4

5,44

0,3

0,055

530063

743371,56

3

297,8

7,8 * 103

0,97 * 103

3

1,5

5,34

0,3

0,056

597625

743371,56

4

297,8

7,8 * 103

0,97 * 103

2,9

1,45

5,46

0,3

0,054

579130,6

743371,56

5

297,8

7,8 * 103

0,97 * 103

2,75

1,375

9,41

0,3

0,031

1378651,8

743371,56

6

297,8

7,8 * 103

0,97 * 103

1,7

0,85

8,69

0,3

0,345

47340

743371,56

7

297,8

7,8 * 103

0,97 * 103

2

1

12,5

0,3

0,024

941888,8

743371,56

8

297,8

7,8 * 103

0,97 * 103

2,25

1,125

9,47

0,3

0,316

90537,5

743371,56

9

297,8

7,8 * 103

0,97 * 103

2,65

1,325

11,16

0,3

0,026

1526403,3

743371,56

10

297,8

7,8 * 103

0,97 * 103

2,55

1,275

9,43

0,3

0,0318

1155591

743371,56


;

1. (2/9 * (1,425) 2 * 9, 8 * (7800 - 970)) / 0,0515 = 586484,8

2. (2/9 * (1,4) 2 * 9, 8 * (7800 - 970)) / 0,055 = 530063

. (2/9 * (1,5) 2 * 9, 8 * (7800 - 970)) / 0,056 = 597625

. (2/9 * (1,45) 2 * 9, 8 * (7800 - 970)) / 0,054 = 579130,6

. (2/9 * (1,375) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,031 = 1378651,8

. (2/9 * (0,85) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,345 = 47340

. (2/9 * (1) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,024 = 941888,8

. (2/9 * (1,125) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,316 = 90537,5

. (2/9 * (1,325) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,026 = 1526403,3

. (2/9 * (1,275) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,0318 = 1155591

? = (586484,8 + 530063 + 597625 + 579130,6 + 1378651,8 + 47340 + 941888,8 + 90537,5 + 1526403,3 + 1155591) / 10 = 743371,56

= 158290,7775 Па*с

? = 743371,56 ± 158290,7775 Па*с
. Вывод: Путём проведения опытов и изучения их результатов, я определила коэффициент вязкости жидкости методом Стокса.


Рефераты Практические задания Лекции
Учебный контент

© ref.rushkolnik.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации