- •Тема II. Физические свойства жидкостей
- •2. Подсчитывается общее число градусных делений по шкале термометра, измеряется расстояние с между крайними штрихами шкалы Тн и Тк и определяется разность at;
- •Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
- •Тема 111. Гидростатическое давление и приборы для его измерения
С2. Подсчитывается общее число градусных делений по шкале термометра, измеряется расстояние с между крайними штрихами шкалы Тн и Тк и определяется разность at;
АТ = ТК-ТН (2.1.11)
талагмометр и вискозиметр Оствальда заполнены одной жидкостью (масло трансформаторное), поскольку они объединены между собой.Приборы 3, 4, и 5 начинают действовать при повороте их на 180° в вертикальной плоскости.
Необходимые параметры приборов приведены в их паспортных данных.
Порядок выполнения работ по определению физических свойств жидкостей
Определение коэффициента температурного расширения термометрической жидкости
Приборы и оборудование: термометр, линейка с миллиметровыми делениями.
Определение коэффициента температурного расширения pt осуществляется с помощью термометра.
Принцип действия его основан на тепловом расширении жидкости. Варьирование температуры окружающей среды приводит к соответствующему изменению объема термометрической жидкости и ее уровня в капилляре. Уровень жидкости указывает по шкале величину температуры.
Коэффициент температурного расширения термометрической жидкости определяется с помощью мысленного (или реального) эксперимента, т.е. предполагается, что температура окружающей среды повысилась от нижнего первоначального значения до верхнего предельного, соответствующего температуре окружающего воздуха и уровень жидкости в капилляре вырос на величину С.
Последовательность выполнения эксперимента:
1. Записываются в табл. 2.1 отчета паспортные значения радиуса г капилляра термометра, начального (при 0°С) VH объема термометрической жидкости;
Таблица 2.1
v„, слг
АТ,°К
С, см
Результаты опытного определения коэффициента pt
Вид жидкости
Вычисляется приращение объема термометрической жидкости при измерении температуры от Тн до Тк:
AV = шЧ\ (2.1.12)
С учетом начального объема _JVH (включая объем термометрической жидкости при 0°С) находится значение коэффициента теплового расширения pt:
Р. = ££.К-*. (2.13) Все данные заносятся в табл.2.1.
Сравнивается полученное значение pt с табличным p*t (табл. 1 прилож.1) и делается вывод по результатам проведенного эксперимента.
Определение плотности жидкости и концентрации раствора
Приборы и оборудование: ареометр и термометр. Последовательность проведения опыта:
Измеряется глубина погружения h ареометра по шкале на нем с последующим вычислением плотности по формуле:
4т ч
р = ж <2лл4>
где т и d - соответственно масса и диаметр ареометра.
Эта формула получена путем приравнивания силы тяжести ареометра G = mg и выталкивающей (архимедовой) силы РА = pogV, где объем погруженной части ареометра составляет:
V = — h. (2.1.15
4
Сравнивается опытное значение плотности р со справочным значением р* (см. табл.1 прилож 1) Значения используемых величин и расчетных данных заносятся в табл. 2.2.
После определения плотности раствора рр, при известных значениях плотности воды р20в = 998/сг/л/ и глицерина р20гл. = \260кг/м3, рассчитывается объемная концентрация водного раствора глицерина по формуле:
О
с = Рг~Рв Рг-Рр'
(2.1.16)
Таблица 2.2
Результаты опытного определения плотности р
Вид жидкости |
т, г |
d, см |
h, см |
р, г/см5 |
|
|
|
|
|
пределение коэффициента динамической вязкости жидкости
Приборы и оборудование', вискозиметр Стокса, секундомер. Последовательность проведения опыта'.
Быстро перевернуть корпус устройства в вертикальной плоскости на 180°, тогда шарик окажется в верхней части прибора и начнет двигаться вниз;
С помощью секундомера зафиксировать время t прохождения шариком отрезка С между двумя метками, нанесенными на приборе. Опыт повторяется не менее трех раз, после чего вычисляется среднеарифметическое значение времени;
После определения времени прохождения шариком отрезка С с использованием паспортных данных прибора, предварительно внесенных в табл. 2.3, рассчитывается коэффициент динамической вязкости по формуле:
gd't(p
-рж)>
4. Сравнивается полученное значение коэффициента ц с табличным (см. табл. 1 при лож. 1).
Таблица 2.3
t,
сек
d,
м
Вид
жидкости
С,
м
D,m
(Л,
Пс
хс
рш,
кг/м
Определение
коэффициента кинематической вязкости
жидкости
Приборы
и оборудование: капиллярный
вискозиметр, секундомер.
Последовательность проведения опыта:
Повернуть устройство в вертикальной плоскости на 180° и определить секундомером время t истечения через капилляр объема жидкости между метками из емкости вискозиметра 4, причем опыт повторить три раза;
Вычислить значение коэффициента кинематической вязкости через постоянную М прибора по формуле:
v
Таблица 2.4 Результаты опытного определения коэффициента кинематической вязкости жидкости у
Вид жидкости |
|
t, сек |
v, м2/с |
|
|
|
|
= Mt, (2.1.18)
Сравнить полученное значение v с табличным значением (см. табл1, при лож. 1)
Паспортные данные прибора и результаты вычисления заносятся в табл. 1.4