Laboratorium Katedry Inżynierii Procesowej

POLITECHNIKA OPOLSKA

Kamil Adamaszek

III ICHIP

Grupa LPS1

2014/2015 ,semestr V

Laboratorium z

OPERACJI I PROCESÓW MECHANICZNYCH

Ćwiczenie nr 3

Temat: Wyznaczanie

lepkości za pomocą lepkościomierza Hopplera

Ćwiczenie wykonano dnia:

7.11.2014r.

Sprawozdania złożono dnia:

14.11,2014r.

Ocena:

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest określenie zmian lepkości cieczy za pomocą lepkościomierze Hopplera w funkcji
temperatury.

2. Przebieg ćwiczenia:

Wlano ciecz

badaną do rurki. Następnie dobrano odpowiednią kulkę o odpowiedniej gęstości ( kulka

nr 3). Zatkano wylot korkiem. Kolejną czynnością było podgrzanie cieczy termostatycznej za pomocą
układu grzejnego. Ustawiono odpowiednio przyrząd, a następnie obrócono o kąt 180 . Po opadnięciu
kulki ustawiono go w położeniu pierwotnym. Następnie mierzono czasy opadania kulek dla każdej z
pięciu temperatur. Pomiar dla każdej temperatury powtórzono trzykrotnie. Pomiary zanotowano w
tabeli

3. Obliczenia i wykresy:

Ciecz

badana: olej słonecznikowy

Parametry kulki nr 3:

-masa : 16,1098 g

-

średnica : 15,589 mm

-

gęstość kulki : 8,122 [g/cm

3

] = 8122 [kg/m

3

]

-

Stała K : 1,1489 · 10

-8

a) Obliczenie średnich czasów:

τ

1

=

*2=10,97 s

τ

2

=

=10,38 s

τ

3

=

=10,24 s

τ

4

=

=9,86 s

τ

5

=

*2=9,3

b) Obliczenie gęstości cieczy badanej:

G

ęstość obliczany na podstawie równania :

y = -0,4703x + 934,09

Równanie otrzymano na podstawie wykresu uzyskanego podczas obliczania gęstości metodą
pływakową.

x

– temperatura

dla temp 24,1

C : ρ= -0,4703*24,1 + 934,09 =922,79 [kg/m

3

]

dla temp

24,7 C : ρ= -0,4703*24,7 + 934,09 =922,73 [kg/m

3

]

dla temp 25,5

C : ρ= -0,4703*25,5 + 934,09 = 922,65 [kg/m

3

]

dla temp

26,3 C : ρ= -0,4703*26,3 + 934,09 =922,57 [kg/m

3

]

dla temp

27,2 C : ρ= -0,4703*27,2 + 934,09 =922,48 [kg/m

3

]

y = -0,4703x + 934,09

914

915

916

917

918

919

920

921

922

923

924

925

20

22

24

26

28

30

32

34

36

ρ= f (T)

c)Obliczenie lepkości dynamicznej badanej cieczy:

η

c

=K(ρ

k

-

ρ

c

)τ

η

1

=1,1489·10

-8

·(8122-922,79 )· 10,96667= 0,00907 [Pa · s]

η

2

=1,1489·10

-8

·(8122-922,73 )·10,38=0,00859 [Pa · s]

η

3

=1,1489·10

-8

·(8122-= 922,65)·10,24=0,00847 [Pa · s]

η

4

=1,1489·10

-8

·(8122-922,57)·9,86=0,00816 [Pa · s]

η

5

=1,1489·10

-8

·(8122-922,48)·9,3=0,000770 [Pa · s]

d)Obliczenie lepkości kinematycznej:



=

]



1

=

=9,82*10

-6

[m

2

/s]



2

=

=9,31*10

-6

[m

2

/s]



3

=

=9,18*10

-6

[m

2

/s]



4

=

=8,84*10

-6

[m

2

/s]



5

=

=8,34*10

-6

[m

2

/s]

Wykres:

4. Wnioski

Lepkość zarówno dynamiczna jak i kinetyczna maleje wraz ze wzrostem temperatury. Pierwszy
pomiar przy trzeciej temperaturze był obarczony błędem grubym, mogło to zostać spowodowane
za

gapieniem się w czasie pomiaru oraz nieuchwycenie dokładnego czasu opadania kulki. Pomiary

mogą być obarczone błędem paralaksy oraz błąd eksperymentatora, gdyż jego refleks miał znaczącą
rolę w dokładnym wykonaniu doświadczenia. Błąd pomiaru rośnie dwukrotnie przez przyjętą metodykę
pomiaru, tzn. pomiar czasu opadania połowy odcinka i wymnożenie przez 2.

7,50E-06

8,00E-06

8,50E-06

9,00E-06

9,50E-06

1,00E-05

7,10E-03

7,60E-03

8,10E-03

8,60E-03

9,10E-03

9,60E-03

23,5

24

24,5

25

25,5

26

26,5

27

27,5

m

^2/s

[Pa*

s]

t °C

η,ν= f (t)

η [Pa * s]

v [m^2/s]