Maciej Łopalewski 200280

Daniel Kosowski 200167

Grupa: PN 11.15

04.11.2013

Ćwiczenie nr 8

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA STOKESA

1. Cel ćwiczenia

Wyznaczenie współczynnika lepkości cieczy. Analiza wyników.

2. Zestaw przyrządów

1.Naczynie cylindryczne z badaną cieczą (odległość między obręczami h=0,35m)

2.Areometr

3.Zestaw kulek

4.Waga (dokładność 0,002g)

5.Śruba mikrometryczna (dokładność 0,01mm)

6.Linijka z podziałką milimetrową ( dokładność 1 mm)

7.Stoper (dokładność 0,01s)

8.Wiskozymetr Höpplera

3. Wyniki pomiarów

Kule białe

Kule czarne

Wzory oraz przykładowe obliczenia

Do obliczenia powyższych wartości średnich, odchyleń oraz błędów wykorzystałem funkcje programu OpenOffice Calc.

Objętość

V= (4/3)*3,14*(0,299^3)= 0,1119 g/cm^3 ~ 0,11 cm^3

ΔV = 3,14/2*0,598^2*0,011 = 0,0062351 g/cm^3 ~ 0,00062 cm^3

Gęstość

p= 0,2805/(4/3)*3,14*2,96^3 = 2,2267 g/cm^3 ~ 2,22 g/cm^3

Δp = |0,002/0,2492| + |3*0,0006/0,299| * 2,22 = 0,0214 g/cm^3 ~ 0,02 g/cm^3

Wynik pomiaru areometrem wskazuje że gęstość cieczy wynosi około 1,27 g/cm^3.

Współczynnik lepkości metoda Stokesa

η=(2*0,00296^2*9,81*20,35*1310)/3,15 = 1,4548143 kg*m/s ~ 1,45 N*s/m^2

Δn = (2*(0,000008/0,00296)+0,246/20,35+15/(2580-1235)+0,001/0,35)*1,45 = =0,045813 kg*m/s ~ 0,045 N*s/m^2




Tabela wartości średnich dla wyliczonych lepkości

Pomiary przy użyciu wiskozymetru

n = 0,0000007941*(2410-1235)*623,74 = 0,58199152245 N*s/m^2 ~ 0,58 N*s/m^2

Δn = (0,0000007941*623,74*10)+(0,0000007941*623,74*5)+0,0000007941*(2410-1235)*0,01 = 0,007439 N*s/m^2 ~ 0,0074 N*s/m^2

Wnioski

Na podstawie pomiaru areometrem można stwierdzić, że badaną przez nas substancją jest gliceryna. Wniosek ten można wysnuć po zapoznaniu się wartością gęstości glicerny podaną w tablicach. Z dużą dozą przypuszczenia graniczącą wręc z pewnością powiedzieć można , że badane przez nas zestawy kulek zbudowane są prawdopodobnie z Porcelany

(2300-2500 kg/m^3) lub Aluminium (2720 kg/m^3). Obliczona wartość średniej lepkości praktycznie nie różni się od lepkości 100% roztworu glicerny w temperaturze 20 stopni Celsjusza odczytanej z tablic (1499 N*s/m^2). Lepkość wyliczona za pomoca wiskozymetru

różni się znacząco co w oparciu o wartosci z tablic daje podstawy sądzić, że albo w wiskozymetrze znajdowała się inna subtancja albo znajdował się w niej około 95% roztwór gliceryny.