Задание для студентов по лабораторной работе № 4 Ф

«Определение вязкости жидкости. Исследование зависимости вязкости от концентрации, температуры или градиента скорости»

Цель работы: Научиться определять коэффициент вязкости жидкостей вискозиметром Оствальда. Определить: коэффициенты вязкости растворов различных концентраций, графическим методом по известной вязкости постоянную прибора и концентрацию неизвестного раствора. Освоить методику нахождения ошибок косвенных измерений.

Вопросы теории (исходный уровень):

Внутреннее трение (вязкость) жидкости. Ньютоновские и неньюто­новские жидкости. Реологические свойства крови, плазмы, сыворотки. Факторы, влияющие на вязкость крови в живом организме. Течение вяз­кой жидкости. Формула Пуазейля. Гидравлическое сопротивление. Расп­ределение давления и скорости крови в сосудистой системе.

Методы определения вязкости: Стокса, Оствальда, ротационный метод. Устройство вискозиметра Оствальда. Определение с его помощью вязкости исследуемой жидкости. Исследование зависимости вязкости жидкости от температуры., (самостоятельная подготовка)

Содержание занятия:

1.Выполнить работу по указаниям в руководстве к данной работе.

2.Оформить отчет.

3.Защитить работу с оценкой.

4. Решить задачи.

Задачи.

1. Сопоставьте формулы для электрического R = l/S и гидравлического Х = 8l/(r4) сопротивлений. Укажите и проанализируйте общее и различное в этих формулах.

2. Вычислите силу, действующую на S = 2 м² дна русла, если по нему перемещается поток воды высотой h = 2 м. Скорость верхнего слоя воды  = 30 см/с, скорость нижних слоев постепенно уменьшается и равна нулю у дна.

3. В цилиндрическом стакане (высота h = 10 см, внутренний диаметр D = 5 см) вращается вода. Градиент скорости воды вблизи поверхности стакана равен . Найти момент силы, действующей со стороны жидкости на стакан. Считать, что вода заполняет весь стакан и сохраняет форму цилиндра.

4. Используя закон Стокса, определить, в течение какого времени в комнате высотой h = 3 м полностью выпадет пыль. Частицы пыли считать шарообразными диаметром 1 мкм с плотностью вещества  = 2,5 г/см³.

5. Найти скорость и время полного оседания сферических частиц радиусом r = 2 мкм (плотность вещества  = 2,5 г/см³) в слое воды толщиной l = 3 см в двух случаях: а) при действии силы тяжести, б) при центрифугировании с n = 500 с^-1 (в этом случае действием силы тяжести пренебречь). Радиус центрифуги R = 10 см.

6. Определить максимальное количество крови, которое может пройти через аорту в 1 с, чтобы течение сохранялось ламинарным. Диаметр аорты D = 2 см, вязкость крови  = 5 мПа  с.

Лабораторная работа № 4 Определение вязкости жидкости Исследование зависимости вязкости жидкости от концентрации

Цель работы: Научиться определять коэффициент вязкости жидкостей вискозиметром Оствальда. Определить: коэффициенты вязкости растворов различных концентраций, графическим методом по известной вязкости постоянную прибора и концентрацию неизвестного раствора. Освоить методику нахождения ошибок косвенных измерений.

Оборудование: Вискозиметр Оствальда, растворы сахарозы различных концентраций, секундомер, резиновая груша, набор ареометров, мерный цилиндр, набор стеклянной посуды, дистиллированная вода.