Lab № 5

Lab № 5
Meghatározása kinematikus viszkozitását a folyadék a kapilláris módszert

A cél a munkát. Ismerete egyik meghatározó módszer kinematikus viszkozitását a folyadék és vizsgálja a függőség a kinematikus viszkozitása folyékony koncentrációjú oldatok.

Bármilyen tényleges folyadék viszkozitása, azaz ingatlan ellenállni, ha mozog az egyik része a folyadék a másikhoz képest.

Ez a tulajdonság két esetben jelenik meg:

  • egy test mozgása a folyadékot;
  • amikor folyadék áramlik a testhez viszonyítva.

    Az első esetben az erő testfolyadék mozgási ellenállásának (például, ellenállás erő a vízmozgás tengeralattjáró) jellemzi, amelynek dinamikus viszkozitása. Ha a folyadék mozog képest szilárd (például, a víz, a benzin, a vezetékben, vagy a vér olajat artériák és vénák), ​​az ellenállás erő között felmerülő két réteg folyékony, jobban jellemzik a kinematikus viszkozitás.

    Ellentétben gáz (ahol a távolság a molekulák közötti és a nagy belső súrlódási erő határozza elsősorban a átadása lendület (lendület) között a gáz rétegek) folyadékokban, ahol a távolság a molekulák sokkal kevésbé viszkozitása miatt elsősorban a molekuláris kölcsönhatás korlátozza a mobilitás a molekulák. A folyékony molekulák képesek behatolni a szomszédos rétegbe képződése során egy üreg benne, elegendő kihagyva a molekulához. A formáció az üreg (a „lazítás” folyékony) fogyasztják úgynevezett aktiváló energia viszkózus áramlás. Az aktiválási energia csökken a csökkenő hőmérséklettel a T és P nyomásnál Ez az egyik oka a drasztikus csökkenését Folyadékok viszkozitását a hőmérséklet emelkedésével, és növelje azt nagy nyomáson. A formáció az üreg növeli a belső energiája a folyadék (fűtött). Ez csak akkor következik be, amikor a folyadék mozog, azaz a A folyékony hat rá külső erők. Ez azt jelenti, hogy mivel a belső súrlódási erő a kinetikus energia a folyadék válik a belső energia. Nyilvánvaló, hogy minél kisebb a mozgási energiáját a folyadék fordul a belső energia, annál kisebb a szerepe a viszkozitás. De a kinetikus energia a folyadék mennyisége arányos a sűrűsége és a munka a belső súrlódási erő arányos a dinamikus viszkozitás. Ezért, a relatív hatását folyékony viszkozitás relatív mozgását merev test határozza meg

    és amely az úgynevezett kinetikus folyadék viszkozitását.

    V értéke pontosabb, mint az értéke a szerepe viszkozitás, ceteris paribus. Tekintettel arra, hogy a méret és a v lehet meghatározni nemcsak folyadék, hanem a gáz, tekintsük a következő példát. A hőmérséklet körülbelül 0 0 C víz mennyiségét mintegy 100-szor nagyobb, mint a levegő. Ez azt jelenti, hogy az ellenállás erő, amely akkor keletkezik, ha egy merev test mozgását a vízben, jóval nagyobb lesz, mint amikor ezt a mozgást a test a levegőben. Ugyanilyen körülmények között, a kinematikus viszkozitást térfogat vízben közel 10-szer kisebb, mint a kinematikai viszkozitás a levegő, és ez azt jelenti, hogy húzóerő során előforduló a víz áramlását a csövön keresztül átmérője d. Ez lesz sokkal kisebb, mint amikor átáramló levegő csövet.

    ellenállás erők eredő mozgás egy folyadék a cső, nem csak attól függ, a folyadék viszkozitása, hanem a jellege a mozgása. A folyadék áramlását azt mondják, hogy stacionárius, ha a vektor folyadékot részecskesebesség minden pontján által elfoglalt tér az áramló folyadék, állandó marad. Más szóval, minden részecske folyadék áthalad ezen a ponton tér és a második, az eredetivel azonos nagyságú és irányú sebesség. Amikor folyamatos áramlását a folyadék mozog, mint a rétegek, ahol minden egyes réteg szomszédos csúszdák relatív keverés nélkül, és a sebesség vektorok összes folyadék részecskék párhuzamos a cső tengelyével. Az ilyen folyadék áramlását az úgynevezett lamináris (rétegelt). Növelésével az áramlási sebesség a folyadék természetének a laminátum folyadékáram megbomlik, és a lamináris áramlás válik turbulens, ahol az erő ellenállást folyadék mozgását a csőben drámaian megnő. Annak megállapítására, hogy milyen típusú folyadék mozgását a csőben azáltal, hogy a kísérletileg meghatározott kritérium, amely az úgynevezett Reynolds szám:

    Ebben a vizsgálatban, meghatározása a kinematikus viszkozitása alkohol oldatok, hogy mérjük a folyadék áramlását egy kapilláris viszkoziméterrel a nehézségi gyorsulás hatására. Lamináris folyadék viszkoziméterben kis nyomáskülönbség van ellátva, hogy a kapilláris cső végei és a kis átmérőjű.

    Tekintsük a folyadék mozgása a (ábra. 1) át a kapilláris hossza hatása alatt a nyomáskülönbség a felső és alsó végét a cső. A lamináris áramlás a folyadék (például víz), az arány irányított mozgás részecskék azonos távolságra, a tengely ugyanaz lesz.

    Jelenléte miatt a belső súrlódás maximális sebesség lesz egy középső része a folyadék, a legkisebb sebesség egyenlő nullával, része a folyadék érintkezik a cső fala. Az átlagsebesség a folyékony réteg határozza meg a törvény a Poiseuille

    hol és # 45; a kinematikus viszkozitást és az áramlási ideje egy szabványos (referencia) a folyadékot a kapilláris. Ennélfogva, a (9), és ismerve a kinematikus viszkozitása a referencia folyadékok való áthaladás során a kapilláris és az áthaladási idő a kapilláris az azonos térfogatú mintát folyadék lehet meghatározva kinematikai viszkozitása az utóbbi.

    Ostwald kapilláris viszkoziméterrel (lásd. Ábra. 2 a következő oldalon.) Egy U alakú üvegcső, széles AB térd kiterjesztés, amely befejezi az alján KDG S. További térd K. A kapilláris áll véget a tetején a hosszabbító D és G.

    Röviden cső kerül egy gumicsövet egy körte E F. átmenőfurat egy tölcséren széles láb öntött bizonyos mennyiségű minta folyadék a szint b. Ezután záró lyuknál A. sűrített gumiballon F és desztillált folyadékot a kiterjesztése C a tágulási D és G. Amint néhány folyadék válik expanziós G. desztillációt akkor fejeztük folyadék. Ezután a folyékony figyelhető áramlik át a kapilláris K balról a jobb térdét. Abban az időben, amikor a meniszkusz áthalad a tag T. Stopper, és amikor elhaladnak a védjegy n leállítása a stoppert.

    Az, hogy a teljesítmény

    1. Pour viszkoziméterrel egy bizonyos mennyiségű vizet, és háromszor mért áramlása során a kapilláris viszkoziméterrel. Find.

    2. táblázat segítségével érték vizet a levegő hőmérséklete, amely jelenleg a laboratóriumban állandó számolószerkezettel.

    3. Öntse a vizet a viszkoziméterrel, alternatívaként beíeöntött különböző koncentrációjú alkohol oldatok C és az idő az előfordulásuk.

    4. A képlet szerint értékének meghatározásához a kinematikus viszkozitása egyes oldatok.

    5. ábrázoljuk

    Kérdések az önuralmat

    1. Mi jellemzi a dinamikus viszkozitás a folyadék?
    2. Mi jellemzi a kinematikai viszkozitás a folyadék?
    3. Milyen fizikai oka viszkózus súrlódás folyadékok és gázok?
    4. Mi az ötlet az eljárás meghatározására kinematikai viszkozitása alkalmazott folyadékot Ostwald?
    5. Mik a legfontosabb elemei a viszkoziméter?
    6. Mi a célja a kiterjesztés C viszkoziméter?
    7. Milyen típusú folyadék áramlását ismert az Ön számára? Bizonyos folyadékok (ideális vagy valós) vannak tartva?
    8. Mi a Reynolds szám és milyen betegségek esetén alkalmazható?
    9. Írása és szemléltetik Poiseuille képlet. leírja az áramlás egy viszkózus folyadék egy csatornán keresztül egy kör keresztmetszetű.
    10. Mi az áramlási ellenállást, és mi a függőség részben a csatorna sugár?
    11. Az elosztás (disztribúció) az ideális folyadék sebességét a keresztmetszete a csatorna? A válasz megmagyarázni.
    12. Változó, ha a nyomás a keresztmetszete az áramlás egy valódi folyadékban? Hogyan és miért?

    Kapcsolódó cikkek