Технические характеристики и физические свойства жидкостей

Жидкость	r, кг/м3	, МПа–1	, 0С–1	n , м2/с	s, Н/м
Вода пресная		0, 49× 10–3	0, 15× 10–3	1, 01× 10–6	73× 10–3
Спирт этиловый		0, 78× 10–3	1, 10× 10–3	1, 52× 10–6	23× 10–3
Масло:
Автол М-8В		0, 60× 10–3	0, 64× 10–3	300× 10–6	25× 10–3
Индустриальное 20		0, 72× 10–3	0, 73× 10–3	110× 10–6	25× 10–3
Трансформаторное		0, 60× 10–3	0, 70× 10–3	30× 10–6	25× 10–3
АМГ-10		0, 76× 10–3	0, 83× 10–3	20× 10–6	25× 10–3

Описание устройства № 1

 

Устройство для измерения параметров, характеризующих физические свойства и технические характеристики жидкости, а именно – коэффициента объемного расширения , плотности жидкости, кинематического коэффициента вязкости, а также коэффициента поверхностного натяжения – содержит пять приборов, выполненных в общем прозрачном корпусе (рис.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, ареометр 2 позволяет измерить плотность жидкости, вискозиметр Стокса 3 и капиллярный вискозиметр 4 – определить вязкость, а при помощи сталагмометра 5 определяют поверхностное натяжение жидкости.

 

Определение коэффициента объемного расширения

Термометр 1 имеет стеклянный баллон с капилляром, заполненные термометрической жидкостью, и шкалу. Принцип его действия основан на температурном расширении жидкости. Варьирование температуры окружающей среды приводит к соответствующему изменению объема термометрической жидкости и ее уровня в капилляре. Уровень указывает на шкале значение температуры.

Коэффициент объемного расширения термометрической жидкости определяется в следующем порядке на основе мысленного эксперимента, то есть предполагается, что температура окружающей среды повысилась от нижнего (нулевого) до верхнего предельных значений термометра, и уровень жидкости в капилляре возрос на величину ℓ.

Порядок выполнения работы

 

1. Подсчитать общее число градусных делений Dt в шкале термометра и измерить расстояние ℓ (м) между крайними штрихами шкалы.

2. Вычислить приращение объема термометрической жидкости по следующей формуле:

DW = p × r²× ℓ, (5)

 

где r – радиус капилляра термометра, м.

 

 

Рис. 1. Схема устройства № 1: 1 – термометр; 2 – ареометр;
3 – вискозиметр Стокса; 4 – капиллярный вискозиметр; 5 – сталагмометр

 

3. С учетом начального (при 0 ⁰С) объема термометрической жидкости W найти значение коэффициента температурного расширения по уравнению (3) и сравнить его со справочным значением (см. табл. 1).

4. Занести значения используемых величин в табл. 1 (см. Приложение).

 

Измерение плотности жидкости при помощи ареометра

 

Ареометр 2 служит для определения плотности жидкости поплавковым методом. Он представляет собой пустотелый цилиндр с миллиметровой шкалой и грузом в нижней части (см. рис. 1). Благодаря грузу ареометр плавает в исследуе-мой жидкости в вертикальном положении. Глубина погружения ареометра h является мерой плотности жидкости и считывается со шкалы по верхнему краю мениска жидкости вокруг ареометра. В обычных ареометрах шкала отградуирована сразу по плотности.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Измерить глубину погружения h ареометра по миллиметровой шкале на нем.

2. Вычислить плотность жидкости по формуле

 

r = 4× m /(p × d ²× h), (6)

 

где m – масса ареометра, кг; d – диаметр ареометра, м; h – глубина погружения ареометра, м.

Эта формула получена приравниванием силы тяжести ареометра G=m× g и выталкивающей (архимедовой ) силы Р_арх = r× g× W, где объем погруженной части ареометра W = (p× d²/4)× h.

3. Сравнить опытное значение плотности r со справочным значением r^* (см. табл. 1).

4. Значения используемых величин свести в табл. 2 (см. Приложение).

 

Определение вязкости вискозиметром Стокса

 

Вискозиметр Стокса 3 достаточно прост и содержит цилиндрическую ёмкость, заполненную исследуемой жидкостью, и шарик (см. рис. 1). Прибор позволяет определить вязкость жидкости по времени падения шарика в ней следующим образом.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Повернуть устройство № 1 в вертикальной плоскости на 180⁰ и зафикси-ровать секундомером время t прохождения шариком расстояния ℓ между двумя метками в приборе 3. Шарик должен падать по оси емкости без соприкосновения со стенками. Опыт выполнить три раза, а затем определить среднее арифметичес-кое значение времени t.

2. Вычислить опытное значение кинематического коэффициента вязкости жидкости по следующей зависимости:

 

n = g × d ²× t × (r_ш /r - 1) / [18× ℓ + 43, 2 × ℓ × (d / D)], (7)

 

где g – ускорение свободного падения, м/с²; d и D – диаметры шарика и цилиндрической ёмкости соответственно, м; r и r_ш – плотности жидкости и материала шарика соответственно, кг/м³.

3. Сравнить опытное значение кинематического коэффициента вязкости n с табличным значением n ^* (см. табл. 1).

4. Значения используемых величин свести в табл. 3 (см. Приложение).

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Выполнение внутривенного капельного введения жидкостей.
2. ГЛАВА ХI. АДГЕЗИЯ, СМАЧИВАНИЕ И РАСТЕКАНИЕ ЖИДКОСТЕЙ
3. ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКАНОВ
4. Горение жидкостей: показатели пожарной опасности, значение показателей в пожарной профилактике. Обеспечение взрывобезопасности оборудования
5. Естественные и технические науки.
6. Жидкость и ее основные физические свойства
7. Иностранные физические лица как субъекты международного частного права
8. Классификация социальных норм. Социальные и технические нормы. Право в системе социальных регуляторов.
9. Лабораторная работа № 1 Теплотехнические измерения
10. Лекция 3. Технические устройства систем автоматического регулирования
11. Материально-технические ресурсы
12. Назначение и технические характеристики