Лабы молек и кол / Молекулярная Физика / MOLECYL7 / лаб7

Обнинский Государственный Технический Университет Атомной и Тепловой Энергетики

Кафедра О и СФ.

Лабораторная работа № 7

Определение коэффициента внутреннего трения капиллярным вискозиметром.

Выполнил:

студент гр. ИС-03

Бутин М.С.

Проверил:

Петрушин А.Г.

Обнинск, 2004.

Краткая теория

Если по трубке течёт установившийся поток жидкости или газа, то отдельные части потока движутся вдоль плавных линий тока, форма которых определяется стенками трубки. В этом случае поток можно разделить на отдельные слои, которые скользят друг относительно друга с различными скоростями, не перемешиваясь. Такое течение называется ламинарным. При увеличении скорости потока даже в прямой трубке линии тока начинают закручиваться в виде вихрей или водоворотов, и начинается энергичное перемешивание жидкости. Такое течение называют турбулентным.

Было установлено, что характер течения жидкости зависит от значения безразмерной величины Re, которая называется числом Рейнольда.

Re<2000 - Течение ламинарное.

Re>2000 - Течение турбулентное.

Так как в ламинарном потоке различные слои имеют разную скорость, то между слоями действуют силы внутреннего трения. Существует ряд экспериментальных методов определения коэффициента внутреннего трения. В данной работе он определяется с помощью капиллярного вискозиметра на основе закона Пуазейля для ламинарного течения жидкости по трубам.

Коэффициент внутреннего трения жидкости вычисляется по формуле , где и - времена истечения исследуемых жидкостей, и - их плотности - известный коэффициент внутреннего трения.

На рисунке 1 показан прибор с помощью которого проводится опыт. Вискозиметр представляет собой U-образную трубку, широкое колено

F которого заканчивается внизу расширением А, а другое колено состоит

из капилляра, заканчивающегося наверху рпасширениями В и С.

переходит в стеклянную трубку, на конец которой насажен кусок

насажен кусок резинового шланга F.Над расширением В и под ним

А С нанесены две метки m и n, ограничивающие собой определённый

m объём жидкости, время истечения которого измеряеся на опыте.

В

n

Рисунок 1

Выполнение работы

№	1	2	3	4	5
t (H2O)	31,45	31,47	31,48	31,48	31,47
t (NaCl, 5%)	31,00	31,01	31,00	31,03	30,95
t (NaCl, 10%)	32,21	32,00	32,22	32,2	32,27

1)Определяем плотность жидкости по формуле:

= 0,0012 гр/см³ = 12·кг/см³ – плотность воздуха.

= 0,9978 гр/см³ плотность воды при t = 22°C

= 17,8 г. – масса колбы.

== 42,8 – 17,8 = 25 г.

= = 43,55 – 17,8 = 25,75 г.

= = 42,55 – 17,8 = 24,75 г.

2)Вычислим коэффициент трения по формуле:

, где

= 30,994 с.

= 31,108 с.

= 32,18 с.

3)Вычисление погрешности:

= 30,99 c.

= 31,47 c.

= 32,18 c.

;

;

, где

;

;

с.

;

;

с.

;

;

с.

Вывод: с помощью формулы рассчитал коеффициент внутреннего трения 5% и 10% раствора NaCl :