РАБОТА 1. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТИ

Цель работы. Освоение техники измерения плотности, теплового расширения, вязкости и поверхностного натяжения жидкостей.

Общие сведения

Жидкость есть физическое тело, обладающее свойством текучести, т.е. свойством менять свою форму под действием малых сил. Основными свойствами жидкости, существенными при рассмотрении задач гидравлики, являются: плотность, сжимаемость, температурное расширение, вязкость и поверхностное натяжение. Свойства жидкости обуславливаются её молекулярным строением.

Плотностью жидкости ρ называется её масса M, заключенная в единице объёма W:

ρ = .

В практических приложениях о массе жидкости судят по её весу. Вес жидкости G, приходящийся на единицу объёма, называется удельным весом γ:

γ = .

Плотность и удельный вес связаны между собой соотношением:

γ = ρ g,

где: g – ускорение силы тяжести.

Плотность и удельный вес жидкостей меняются с изменением давления и температуры.

Сжимаемость (свойство жидкости изменять свою плотность при изменении давления) характеризуется коэффициентом объёмного сжатия β _w, который связывает относительное изменение объёма жидкости ∆ W/W с интенсивностью равномерного всестороннего сжатия ∆ p данного объёма жидкости:

β _W = – . 

Температурное расширение (свойство жидкости изменять свой объём, а  следовательно и плотность, при изменении температуры)  характеризуется коэффициентом  температурного расширения β _t, который связывает относительное увеличение объёма жидкости ∆ W/W при повышении температуры ∆ T на 1К:

β _T = .

Свойство жидкости оказывать сопротивление усилиям сдвига характеризуется динамической и кинематической вязкостью.

Динамическая вязкость μ, представляет собой отношение напряжения сдвига τ к градиенту скорости dV/dn (изменению скорости на единицу длины нормали к направлению движения жидкости):

μ = τ /

Кинематическая вязкость ν, представляет собой отношение динамической вязкости μ к плотности жидкости ρ:

ν = μ /ρ.

Динамическая и кинематическая вязкости зависят от рода жидкости и параметров состояния среды. При этом динамическая вязкость жидкости зависит только от температуры (с повышением температуры вязкость капельных жидкостей понижается), а кинематическая вязкость зависит как от температуры, так и от давления.

Поверхностное натяжение – свойство жидкости образовать поверхностный слой взаимно притягивающихся молекул – характеризующихся коэффициентом поверхностного натяжения , равным силе на единице длины контура свободной поверхности. Значения и при 20º С указаны в табл.1.1.

 

                                                                                                                                  Таблица 1.1

Жидкость		р, . 103	,
Вода пресная	998	0, 49	0, 15	1, 01	73
Спирт этиловый	790	0, 78	1, 10	1, 52	23
Масло: Моторное М-8 Моторное М-10 Индустриальное 20   Трансформаторное АМГ-10	900 900 900             890   850	0, 60    0, 60                   0, 72 0, 60 0, 76	0, 64 0, 64 0, 73 0, 70 0, 83	300    800 110 30 20	25 25 25 25 25

Описание устройства №1

Устройство для изучения физических свойств жидкости содержит 5 приборов, выполненных в общем прозрачном кор­пусе (рис. 1.1), на котором указаны параметры для обработки опытных данных. Приборы 3-5 начинают действовать при пе­ревертывании устройства № 1. Термометр 1 показывает тем­пературу окружающей среды и, следовательно, температуру жидкостей во всех устройствах.

 

Рис. 1.1. Схема устройства №1:

1 - термометр; 2 - ареометр; 3 - вискозиметр Стокса; 4 - капиллярный вискозиметр; 5 – сталагмометр.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: