Метод витікання рідини з капіляра ⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 21Следующая ⇒ На основі формули (1) Пуазейль вивів співвідношення, згідно з яким об’єм  нестисливої рідини, що протікає за час  через циліндричну трубку постійного перерізу, дорівнює                                  ,                              (8) де  – динамічна в’язкість рідини,  і  – довжина і радіус капілярної трубки,  – різниця тисків між кінцями трубки. Формула Пуазейля (8) використовується для визначення динамічної в’язкості шляхом часу витікання через однакові капілярні трубки рівних об’ємів  двох рідин, для однієї з яких (еталонної рідини) динамічна в’язкість  відома. У цьому випадку, прирівнюючи відповідні досліджуваній і еталонній рідинам праві частини рівняння (8), після скорочення одержуємо                                    ,                                 (9) де індексом “0” відзначені величини, що відносяться до еталонної рідини. Якщо рідина витікає з циліндра під дією власної ваги, то різниця тисків , тобто рівна тиску стовпа рідини висотою . Підставивши у вираз (9) для досліджуваної і еталонної рідини їх густини  і , знайдемо остаточно           (10) Рис. 2.3

Прилад для визначення динамічної в’язкості даним методом називається капілярним віскозиметром і представляє собою U – подібну трубку, у вузьке коліно 1 якої впаяно капіляр 4 (рис. 2.3). При вимірюваннях рідина резервуару 3 витікає через капіляр у розширену частину трубки 5. До відростку трубки 6 приєднується ручний насос. Кільцеві мітки M і N обмежують певний постійний об’єм рідини, час витікання якого потрібно виміряти. Віскозиметр поміщають у термостат 7 таким способом, щоб розширена частина трубки 2 знаходилася нижче рівня рідини у термостаті. За допомогою виска віскозиметр повинен бути встановлений вертикально.

У термостаті міститься термометр 8.

Завдання

1. Промити віскозиметр дистильованою водою, встановити його в термостаті вертикально і закріпити. Заповнити віскозиметр дистильованою водою таким чином, щоб рівень води знаходився нижче рівня N.

2. Закрити корком отвір 9 і за допомогою ручного насоса обережно довести рівень води до половини висоти розширення 2.

3. Відкрити отвір 9 і, спостерігаючи витікання води, пустити в хід секундомір у момент проходження меніска через мітку N в момент проходження меніска через мітку М секундомір зупинити. Дослід повторити не менше 5-ти разів і визначити середнє значення .

4. Аналогічно визначити час витікання досліджуваної рідини, попередньо промивши віскозиметр невеликою кількістю даної рідини. Знайти середнє значення часу .

5. За формулою (10) визначити коефіцієнт , використовуючи табличні значення ,  і . При цьому необхідно взяти табличні значення , що відповідають температурі води у термостаті під час досліду.

6. Оцінити похибки вимірювань.

Контрольні запитання:

1. Який фізичний зміст динамічної в’язкості?

2. Як пояснити з погляду молекулярно-кінетичної теорії виникнення сили в’язкості?

3. У чому полягає метод Стокса?

4. Яка методика визначення динамічної в’язкості на основі методу Пуазейля?

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: