Коэффициент вязкости жидкости
Вязкость - свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого. Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса. Законы и соотношения, использованные при расчете формулы.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.03.2013 |
| Размер файла | 531,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
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 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.
2)
так как с увеличением скорости растет и сила трения. Движение становится равномерным.
Сила тяжести
;
3) Т.к. m = V (где - плотность материала шарика; V - его объем), то
:
4) Выталкивающая сила по закону Архимеда
;
г) Пояснения к физическим величинам, входящим в формулы, и единицы их измерений:
з - коэффициент вязкости - Па * с;
m - масса шарика - кг;
g - ускорение свободного падения - м/с2;
сж - плотность жидкости - кг/м3;
с - 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 |
с, кг/м3 |
сж, кг/м3 |
d, мм |
r, мм |
t, c |
l, м |
V, м/с |
з |
з |
|
|
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
3. (2/9 * (1,5) 2 * 9, 8 * (7800 - 970)) / 0,056 = 597625
4. (2/9 * (1,45) 2 * 9, 8 * (7800 - 970)) / 0,054 = 579130,6
5. (2/9 * (1,375) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,031 = 1378651,8
6. (2/9 * (0,85) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,345 = 47340
7. (2/9 * (1) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,024 = 941888,8
8. (2/9 * (1,125) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,316 = 90537,5
9. (2/9 * (1,325) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,026 = 1526403,3
10. (2/9 * (1,275) 2 * 9, 8 * (11350 - 970)) / 0,0318 = 1155591
з = (586484,8 + 530063 + 597625 + 579130,6 + 1378651,8 + 47340 + 941888,8 + 90537,5 + 1526403,3 + 1155591) / 10 = 743371,56
= 158290,7775 Па*с
з = 743371,56 ± 158290,7775 Па*с
6. Вывод: Путём проведения опытов и изучения их результатов, я определила коэффициент вязкости жидкости методом Стокса.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Сущность метода Стокса по определению коэффициента вязкости. Определение сил, действующих на шарик при его движении в жидкости. Оценка зависимости коэффициента внутреннего трения жидкостей от температуры. Изучение ламинарных и турбулентных течений.
лабораторная работа [1001,4 K], добавлен 15.10.2010Причина возникновения сил вязкого трения в жидкостях. Движение твердого тела в жидкости. Определение вязкости жидкости по методу Стокса. Экспериментальная установка. Вязкость газов. Механизм возникновения внутреннего трения в газах.
лабораторная работа [61,1 K], добавлен 19.07.2007Сущность ньютоновской жидкости, ее относительная, удельная, приведённая и характеристическая вязкость. Движение жидкости по трубам. Уравнение, описывающее силы вязкости. Способность реальных жидкостей оказывать сопротивление собственному течению.
презентация [445,9 K], добавлен 25.11.2013Экспериментальная проверка формулы Стокса и условий ее применимости. Измерение динамического коэффициента вязкости жидкости; число Рейнольдса. Определение сопротивления жидкости, текущей под действием внешних сил, и сопротивления движущемуся в ней телу.
лабораторная работа [339,1 K], добавлен 29.11.2014Силы и коэффициент внутреннего трения жидкости, использование формулы Ньютона. Описание динамики с помощью формулы Пуазейля. Уравнение Эйлера - одно из основных уравнений гидродинамики идеальной жидкости. Течение вязкой жидкости. Уравнение Навье-Стокса.
курсовая работа [531,8 K], добавлен 24.12.2013Определение вязкости биологических жидкостей. Метод Стокса (метод падающего шарика). Капиллярные методы, основанные на применении формулы Пуазейля. Основные достоинства ротационных методов. Условия перехода ламинарного течения жидкости в турбулентное.
презентация [571,8 K], добавлен 06.04.2015Расчет кинематического коэффициента вязкости масла при разной температуре. Применение формулы Убеллоде для перехода от условий вязкости к кинематическому коэффициенту вязкости. Единицы измерения динамического и кинематического коэффициентов вязкости.
лабораторная работа [404,7 K], добавлен 02.02.2022Определение вязкости глицерина и касторового масла, знакомство с методом Стокса. Виды движения твердого тела. Определение экспериментально величины углового ускорения, момента сил при фиксированных значениях момента инерции вращающейся системы установки.
лабораторная работа [780,2 K], добавлен 30.01.2011Единицы измерения вязкости жидкости. Формула Пуазейля. Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса. Критические явления в магнетизме. Кровяное давление. Геодинамо и магнитные полюса. Сверхбыстрые дождевые капли. Законы жидкого кратерообразования.
презентация [858,5 K], добавлен 29.09.2013Порядок определения момента вращения при вращении одного цилиндра относительно другого. Расчет силы трения, действующей на внутренний цилиндр. Динамический коэффициент вязкости. Вычисление разности давлений в точках, заполненных водой резервуаров.
контрольная работа [315,0 K], добавлен 05.04.2011
