МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

"Уфимский государственный нефтяной технический университет" в г. Салавате

Филиал ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Салавате

Кафедра "Оборудование предприятий нефтехимии и нефтепереработки"

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ОПНН, доцент Зам. директора по учебной работе,

______________Н.М. Захаров _______________Ф.М. Хазиев

______________ _______________

Методические указания к лабораторной работе № 2 изучение физических свойств жидкости

Дисциплина "Процессы и аппараты химической технологии.

Часть I – Гидравлика"

СОГЛАСОВАНО РАЗРАБОТАЛ

Инженер по охране труда Доцент кафедры ОПНН

_____________Г.В. Мангуткина _____________Р.Г. Худайдатов

_____________ _____________

Салават

2012

Изложена физическая сущность свойств жидкости. Приведены инструкции по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Процессы и аппараты химической технологии. Часть I – Гидравлика".

Методические указания предназначены: для студентов специальности 240801 "Машины и аппараты химических производств", 240403 "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов"; для студентов-бакалавров направления 241000 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», профиль "Машины и аппараты химических производств"; направления 240100 «Химическая технология», профиль "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов" всех форм обучения.

© Филиал ФГБОУ ВПО Уфимского государственного нефтяного технического

университета в г. Салавате 2012.

Лабораторная работа № 2 (2 часа)

Изучение физических свойств жидкости

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

1 Общие сведения

Жидкостью называют малосжимаемое тело, изменяющее свою форму под действием весьма малых сил. Основные характеристики жидкости – плотность, сжимаемость, тепловое расширение, вязкость и поверхностное натяжение.

Плотность – отношение массы m жидкости к её объему W:

. (1)

Сжимаемость – свойство жидкости уменьшать объем под действием давления. Она оценивается коэффициентом сжимаемости _Р, показывающим относительное уменьшение объема жидкости W при повышении давления Р на единицу:

_Р = (W/W) / Р. (2)

Тепловое расширение – свойство жидкости изменять объем при нагревании – характеризуется коэффициентом теплового расширения _Т, равным относительному приращению объема W с изменением температуры Т на один градус при постоянном давлении:

_Т = (W/W) / T. (3)

Как правило, при нагревании объем жидкости увеличивается.

Вязкость – свойство жидкости сопротивляться относительному скольжению ее слоев. Ее оценивают динамическим коэффициентом вязкости , который измеряется в паскаль-секундах (Пас) и равен касательному напряжению между соседними слоями, если их относительная скорость перемещения численно совпадает с толщиной слоя. Кинематический коэффициент вязкости  определяют из формулы

, (4)

и измеряют квадратными метрами на секунду (м²/с) или стоксами (1 Ст = 1 см²/с). Эти коэффициенты определяются видом жидкости, не зависят от скорости течения, существенно уменьшаются с возрастанием температуры.

Поверхностное натяжение – свойство жидкости образовывать поверхностный слой взаимно притягивающихся молекул – характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения , равным силе на единице длины контура свободной поверхности. Значения , _Р, _Т,  и  при 20 °С указаны в таблице 1.

Таблица 1 – Свойства жидкостей

Жидкость	, кг/м3	Р103, МПа-1	Т103, ОС -1	106, м2/с	103, Н/м
Вода пресная	998	0,49	0,15	1,01	73
Спирт этиловый	790	0,78	1,10	1,52	23
Масло моторное М-10	900	0,60	0,64	800	25
Масло индустриальное 20	900	0,72	0,73	110	25
Масло трансформаторное	890	0,60	0,70	30	25
Масло АМГ–10	850	0,76	0,83	20	25