4.2. Цель работы

Ознакомиться с принципом действия и практическим использованием капиллярного вискозиметра. Определить динамический и кинематический коэффициенты вязкости испытываемой жидкости.

4.3. Описание приборов

Капиллярный вискозиметр (рис.4.2) представляет собой образную трубку, расположенную в вертикальной плоскости, в колено1 которой впаян капилляр 7. Измерение вязкости при помощи капиллярного вискозиметра основано на определении времени истечения через капилляр определенного объема испытуемой жидкости из измерительного резервуара и сравнения этого времени, со временем истечения воды, либо другой жидкости, вязкость которой считается известной.

Рис. 4.2. Капиллярный вискозиметр Рис.4.3. Ареометр

1 – ареометрическая шкала

2 – термометрическая шкала

Пользуясь законом Пуазейля, можно получить для одного и того же количества жидкости , протекающего через один и тот же капилляр, выражения

и

где исоответственно длина и диаметр капилляра, аивремя истечения первой и второй жидкостей. Разделив второе выражение на первое, имеем

или. (4.1)

Так как жидкость в капиллярном вискозиметре вытекает под действием силы тяжести, то Подставив отношение перепадов давлений в формулу (4.1), получим окончательно

(4.2)

Обычно в качестве одной из жидкостей рассматривается вода.

Данные о величинах коэффициента и плотности воды в зависимости от температуры можно взять из справочных данных (табл. 4.1 и табл. 4.2 Приложение 4.1). Плотность испытуемой жидкостиможет быть определена экспериментальным путем с помощью ареометра.

Ареометр (рис. 4.3) представляет собой удлиненный пустотелый стеклянный цилиндр, состоящий из более широкой нижней и узкой верхней части. Ареометр погружается в сосуд с испытуемой жидкостью и плавает в ней, сохраняя вертикальное положение благодаря грузу, помещенному в его нижней части. Деление на ареометрической шкале, до которого погружается ареометр, указывает значение плотности жидкости. Погрешность хороших ареометров составляет несколько десятитысячных [1].

Другой способ определения плотности жидкости – весовой.

где и– вес и масса жидкости в объеме;– ускорение силы тяжести.

Для определения объема применяют мерные колбы (пикнометры, мерные цилиндры, пипетки, бюретки). Погрешность при определении объема градуированными мерными колбами обычно не превышает 0,5%.

Пустую и заполненную контролируемой жидкостью мерную колбу взвешивают на прецизионных или лабораторных весах.

Часто применяют пикнометры, представляющие собой сосуды известного объема с нанесенной на горле шкалой или отметкой (рис. 4.4), до которой следует Рис.4.4 Пикнометр производить их заполнение. Обычно точные измерения

производят в пикнометрах объемом 30 мл.

Так как погрешность при определении веса не должна превышать нескольких миллиграммов, взвешивание производят на лабораторных весах.