Nr zespołu
Imię i nazwisko
Punkty z przygotowania i
wykonania ćwiczenia
Kierunek
Nr ćwiczenia
Tytuł ćwiczenia
Punkty ze sprawozdania i
końcowego testu
Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy Grupa
Data wyko-
Punktacja końcowa
nania
1. Wiadomości wstępne W poniższej tabeli należy udzielić zwięzłej odpowiedzi na trzy pytania wskazane przez Prowadzącego ćwiczenie. Treści pytań, odpowiadające podanym numerom, znajdują się na odwrocie arkusza.
Pytanie nr
Odpowiedź
……………..
……………..
……………..
1
Ćwiczenie 7. Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy
1. Podaj definicję współczynnika lepkości cieczy. Jaki jest jego wymiar?
2. Od czego zależy współczynnik lepkości cieczy? Jakie przepływy cieczy nazywamy laminarnymi?
3. Narysuj i objaśnij siły, które działają na kulkę spadającą w cieczy. Jakim ruchem porusza się ona po dostatecznie długim czasie opadania?
4. Podaj prawo Archimedesa (słownie i w postaci wzoru).
5. Podaj prawo Stokesa (objaśnij symbole). Kiedy możemy go stosować?
6. Podaj definicję gęstości ciała. Od czego zależy gęstość ciała? Opisz metodę, jaką wyznacza się gęstość oleju w tym ćwiczeniu.
7. Czego dotyczy poprawka Landenburga? Jaki ma ona wpływ na wartość obliczonego współczynnika lepkości?
2
2. Dane pomiarowe 2.1 Wyznaczanie gęstości oleju Tabela 1. Pomiar gęstości oleju Połowa
ℎ
ℎ
ℎ
przedziału
ℎ − ℎ ℎ − ℎ
t
[cm]
[cm]
[cm]
granicznego
[cm]
[cm]
[kg/m3]
[oC]
[kg/m3]
∆ℎ [cm]
2.2 Sprawdzenie warunków jednostajności ruchu i stosowalności prawa Stokesa Tabela 2. Sprawdzenie warunków stosowalności wzoru na współczynnik lepkości ( − )
g
=
L.p.
m
cm
[mm]
kg
kg
18
!"
m
m
s
s
[Pa ∙ s]
1.
2.
2.3 Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy Tabela 3. Pomiar współczynnika lepkości oleju Lp.
#
#
# = # − #
$
%
[mm]
[cm]
[cm]
[cm]
[s]
[cm]
1.
2.
3.
4.
5.
Przedziały graniczne
∆& [mm]
∆&# [cm]
∆&# [cm]
∆&$ [s]
∆&%[cm]
3
3. Opracowanie danych pomiarowych dla pomiarów 3.1 Obliczanie gęstości oleju Gęstość oleju
Przy szacowaniu niepewności poziomu ℎ przyjmij rozkład trójkątny prawdopodobieństwa.
Niepewności
[kg/m3 ]
'((ℎ)
')( )
[cm]
[kg/m3]
'((ℎ)
')( ) = (ℎ − ℎ ) *(ℎ − ℎ ) + (ℎ −ℎ ) +(ℎ − ℎ )
3.2 Obliczanie współczynnika lepkości oleju Średnica kulki
Droga #
Czas spadania $
Szybkość
Średnia wartość
Średnia wartość drogi
Średni czas
[m/s]
średnicy
̅ [mm]
#̅ [cm]
$̅ [s]
niepewność złożona
niepewność liczona
niepewność liczona meto-
niepewność liczona meto-
'( ) [m/s]
metodą A
dą A, '-(# ) [cm]
dą A
'-( ) [mm]
'
-($) [s]
'-(# ) [cm]
niepewność względna
niepewność liczona
niepewność liczona meto-
100· '( )/
metodą B
dą B
niepewność liczona meto-
'(( ) [mm]
'
dą B, '
(($) [s]
((#) [cm]
Średnica cylindra
niepewność złożona
niepewność złożona
niepewność złożona
')( ) [mm]
')(#) [cm]
')($) [s]
% [m]
niepewność procentowa
niepewność procentowa
niepewność procentowa
niepewność liczona
metodą B
100· u( d)/ d 100· u( s)/s 100· u($)/ $
'((%) [m]
4
Współczynnik lepkości obliczony z Współczynnik lepkości
uwzględnieniem poprawki Landenburga
[Pa⋅s]
. [Pa⋅s]
Niepewność względna '( )/
Niepewność złożona ')( .) [Pa⋅s]
Niepewność złożona ')( ) [Pa⋅s]
Niepewność względna '( .)/ .
Do obliczenia niepewności złożonych współczynników lepkości korzystamy ze wzorów: 4'
'
'
) ( )
) ( )
)( ) = ∙ / ') ( )
( − ) +
+
,
'
2,4
'
'
'
)( )
)(%)
)( )
)( .) = . ∙ /2
3 + 4% + 2,4 6 78 % 9 + 8
9 : .
5