106 3, Laboratorium fizyczne

Pobierz dokument
106.3.laboratorium.fizyczne.doc
Rozmiar 45 KB

Temp. wody

Gęstość cieczy

Gęstość śred.

Pomiary czasu

Czas śred.

Lepkość

0,886

15,10

22°C

0,886

0,886

15,31

14,94

31,687

0,886

14,41

0,886

13,40

25°C

0,886

0,886

13,30

13,29

28,188

0,886

13,18

0,885

11,08

30°C

0,885

0,885

11,02

11,01

23,346

0,885

10,92

0,883

9,64

35°C

0,883

0,883

9,68

9,63

20,444

0,883

9,56

0,881

8,02

40°C

0,881

0,881

8,00

8,04

17,108

0,881

8,10

0,878

6,58

45°C

0,878

0,878

6,66

6,60

14,071

0,878

6,56

0,874

5,64

50°C

0,874

0,874

5,86

5,76

12,312

0,874

5,78

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie przebiegu zależności współczynnika lepkości cieczy od temperatury oraz gęstości cieczy od temperatury.

Spadek kulki w płynie ulega znacznemu zwolnieniu. Rurka wizykometra jest nieznacznie większa od średnicy kulki, a ponadto ustawiona jest ukośnie w stosunku do pionu - tak aby ruch kulki był jednostajny.

Do wyznaczenia lepkości cieczy musimy znać gęstość materiału kulki, która w tym ćwiczeniu wynosi:

ρk=2,413g/cm3

oraz stałą przyrządu (k)

k = (1,389±0,008)*10-3

Do wyznaczenia lepkości cieczy służy wzór:

η=τ*(ρkc)*k

η-lepkość cieczy [N*s/m2]

τ-czas spadania kulki [s]

k -gęstość kulki [g/cm3]

ρc -gęstość cieczy [g/cm3]

k-stała przyrządu [N*m/kg]

Zależność lepkości cieczy od temperatury wyraża się funkcją:

η(T)=A*exp(B/T)

T-temperatura [K]

AiB-stałe charakteryzujące ciecz

Zależność gęstości cieczy od temperatury wyraża się funkcją:

ρ(t)= 1+α*(t-to)

α-współczynnik rozszerzalności objętościowej cieczy

t-temperatura [°C]

Obliczenia

1.Obliczam lepkość w danej temperaturze ze wzoru:

η=τ*(ρkc)*k

Lp.

Temperatura [°C]

Lepkość [N*s/m.2]

1

22

31,687

2

25

28,188

3

30

23,346

4

35

20,444

5

40

17,108

6

45

14,071

7

50

12,312

2.Obliczam niepewność łączną pomiaru czasu:

ΔT= Txi2+1/3*Σ(Δix)2

Txi-odchylenie standardowe średniej

Txi= 1/n*(n-1)*Σ(x-xi)2

x-pomiar średni tśr

xi-pomiart t1 (i=1,...,3)

n-liczba pomiarów

1/3*Σ(Δix)2=1/3*[(Δ1x)2+(Δ2x)2+(Δ3x)2]

Δ1x=0,02s-niepewność systematyczna będąca elementarną podziałką

Δ2x=0,2s-niepewność związana z czasem włączenia i wyłączenia

Δ3x=0,2s-niepewność związana zzaobserwowaniem początku i końca drogi kulki

1/3*Σ(Δix)2=1/3*[(0,02)2+(0,2)2+0,2)2]=0,0268

Obliczam odchylenie standardowe średniej Txi

Lp.

Temperatura[°C]

Txi [s]

1

22

0,27184

2

25

0,06363

3

30

0,04690

4

35

0,03559

5

40

0,03055

6

45

0,03055

7

50

0,06429

Obliczam niepewność łącznego pomiaru czasu

Lp.

Temperatura[°C]

ΔT [s]

1

22

0,31732

2

25

0,17563

3

30

0,17029

4

35

0,16753

5

40

0,16653

6

45

0,16653

7

50

0,17587

3.Błąd współczynnika lepkości wyliczamy metody różniczki zupełnej

η=τ*(ρkc)*k

η=|[(ρkc)*k]* ΔTi|+|(Tśrk)* ρk |++|(Tśrk)* ρc |+|(Tśr)* (ρkc)*Δk|

Δk=0,008*10-3-niepewność stałej przyrządu

ΔTi-niepewność łączna pomiaru czasu

Δρk=0,001*10-3 niepewność gęstości kulki

Δρc=0,001*10-3 niepewność będąca elementarną działką przyrządu

Lp.

Temperatura[°C]

Δη [N*s/m.2]

1

22

0,8970

2

25

0,4094

3

30

0,5264

4

35

0,5005

5

40

0,4752

6

45

0,45444

7

50

0,46284

Końcowe zestawienie wyników

Lp.

Temperatura[°C]

Lepkość±odchyłka

1

22

31,687 ± 0,8970

2

25

28,188 ± 0,4094

3

30

23,346 ± 0,5264

4

35

20,444 ± 0,5005

5

40

17,108 ± 0,4752

6

45

14,071 ± 0,4544

7

50

12,312 ± 0,4628

Do aproksymacji wyników pomiarowych korzystam z programu MATEX

Korzystam z hipotezy nr 5

y=a*exp (b*x)

y-współczynnik lepkości

x=1/T-odwrotność temperatury w skali Kelwina

Δy=ΔT-niepewność pomiarowa łączna lepkości

Lp.

X

Y

ΔY

1

0,00339

31,687

0,8970

2

0,00335

28,188

0,4094

3

0,00330

23,346

0,5264

4

0,00325

20,444

0,5005

5

0,00319

17,108

0,4752

6

0,00314

14,071

0,45444

7

0,00309

12,312

0,46284

Liczba iteracji - 10

a=0,045

b=1952,23

Otrzymane wyniki:

(a±δa)=(7,4792 ± 2,4675)*10-4

(b±δb)=(3,1415 ± 1,0058)*102

chi2=3,283

ndf =5

Wnioski

Pomiar lepkości cieczy wizykometrem, pozwala nam przekonać się, że opór jaki stawia ciecz maleje ze wzrostem temperatury, a co za tym idzie prędkość opadania przedmiotu zwiększa się. W ćwiczeniu tym można było zaobserwować gołym okiem jak zmniejszał się czas opadania kulki i wzrastała jej prędkość, gdy podwyższaliśmy temperaturę cieczy. Potwierdziły to badania, a wykresy dały ogólny zarys zależności. Można tu tej stwierdzić, że ciecz uległa rozrzedzeniu pod wpływem temperatury co pozwoliło na szybsze przemieszczanie się kulki a także zwiększyła swoją objętość.


Pobierz dokument
106.3.laboratorium.fizyczne.doc
Rozmiar 45 KB

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
laborka na za tydzień, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
fizyka89, laboratorium fizyczne
fizyka, laboratorium fizyczne
WYZNACZANIE CIEP A MOLOWEGO, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
01, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
PR FALI, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
NAPI C 1, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
Ćw 12 a, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
Badanie optoelektrycznych właściwości przyrządów półprzewodnikowych 5 , LABORATORIUM FIZYCZNE
LAB25, LABORATORIUM FIZYCZNE
FIZ1 11, LABORATORIUM FIZYCZNE Grupa la
Wyznaczanie równoważnika elektrochemicznego miedzi, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓ
ściąga - jaca, laboratorium fizyczne
37 - wersja 1, laboratorium fizyczne, Laboratorium semestr 2 RÓŻNE
Pomiar strat ciepła w zależności od różnicy temperatur, lab17b 97, LABORATORIUM FIZYCZNE
LAB 51C, Laboratorium Fizyczne

więcej podobnych podstron