Skład grupy:
Piechowska Karolina
WEiP Rok: II
SÅ‚omiany Magdalena
Ćwiczenie
Zespół: 2
Rogowska Karolina
Nr 1.
Laboratorium
Grupa: 3
Tarnowska Justyna
z mechaniki
Siewierski Jakub
PÅ‚onka Kamil
płynów
Temat:
Pomiar gęstości i lepkości płynów.
Zwrot do Data Ocena:
poprawy: oddania:
Data wykonania: Data oddania:
04.12.2012r. 18.12.2012r.
1. Wstęp teoretyczny
POMIAR G
STOÅšCI POWIETRZA WILGOTNEGO
Aby wyznaczyć wartości parametrów powietrza wilgotnego przyjmujemy,
że jest ono mieszaniną dwóch gazów doskonałych: powietrza suchego i
pary wodnej.
Wzór 1: równanie Clapeyrona
b
=
Á

R- indywidualna stała gazowa powietrza wilgotnego [ " ]
T- temperatura bazwzględna [K]
b- ciśnienie powietrza wilgotnego (ciśnienie atmosferyczne) [N/m2]
Á- gÄ™stość powietrza wilgotnego [kg/m3]
Wzór 2: gęstość powietrza wilgotnego
Á=Á +Á
ps pw
Á gÄ™stość powietrza suchego [kg/m3]
ps-
Á
pw- gęstość pary wodnej [kg/m3]
Wzór 3: równanie Clapeyrona dla powietrza suchego

Á =
ps

e
ps- parcjalne ciśnienie powietrza suchego w powietrzu wilgotnym [N/m2]
R
ps- indywidualna stała gazowa powietrza suchego[J/kg*K]
R =287{J/kg*K]
ps
Wzór 4: równanie Clapeyrona dla pary wodnej

Á =
pw
"
e
pw- ciśnienie parcjalne pary wodnej zawartej w powietrzu wilgotnym [N/m2]
R
pw- indywidualna stała gazowa pary wodnej [J/kg*K]
R =461,5 [J/kg*K]
pw
Wzór 5: prawo Daltona
b=e +e
pw ps
Wzór 6: gęstość powietrza wilgotnego (zgodnie ze wzorami nr 2, 3 oraz 4)
Á= , (b-0,378e )
pw

Równanie zostało uzyskane po wstawieniu wartości stałych gazowych R oraz R .
pw ps
Temperaturę powietrza i prężność pary wodnej określa się przy użyciu psychrometru
Assmana, a ciśnienie za pomocą aneroidu.
Wzór 7: gęstość powietrza, gdzie temperatura wyrażona jest w stopniach Celsjusza
,
Á= {b[1+2,503*10-4(T )]-378exp(16,6536- , )}
s-T
m
,
T
s- temperatura termometru suchego
T
m- temperatura termometru mokrego
POMIAR G
STOÅšCI CIECZY
Pomiar gęstości cieczy polega na wyznaczeniu masy (przy użyciu wagi
analitycznej) i objętości cieczy (ciecz znajduje się w piknometrze
wypełnionym do pewnego poziomu). Objętość cieczy wyznacza się
pośrednio, tzn. przez ważenie cieczy o znanej gęstości (w naszym
przypadku była to woda destylowana, która musi wypełniać piknometr do
tego samego poziomu co ciecz badana).
Wzór 8 : Objętość cieczy wypełniającej piknometr

V = =
o

Wzór 9: gęstość badanej cieczy
Á = +Á = +Á
c1 1 1

Á = (Á )+Á
c1 w-Á
1 1

Á
c1- gęstość badanej cieczy
m
c- masa badanej cieczy wypełniającej piknometr
V
o- objętość cieczy wypełniającej piknometr
Á
1- gęstość powietrza
m
w- masa wody destylowanej wypełniającej piknometr
Á
w- gęstość wody destylowanej
m
o  masa pustego piknometru
m
1- masa piknometru z wodÄ…
m
2- masa piknometru z badanÄ… cieczÄ…
POMIAR LEPKOÅšCI CIECZY ZA POMOC
WISKOZYMETRU HÖPPLERA
Zasada działania tego lepkościomierza oparta jest na prawie Stokesa. Kulka
o gÄ™stoÅ›ci Á opada z prÄ™dkoÅ›ciÄ… v w cieczy (gliceryna + woda o gÄ™stoÅ›ci
k
Á =1,2g/cm3), która wypeÅ‚nia cylinder wiskozymetru.
c
Kulka jest poddana działaniu trzech sił: ciężkości, oporu ośrodka oraz
wyporu.
Wzór 10: Siła ciężkości:
G= d3gÁ
k

Wzór 11: Siła wyporu
W= d3gÁ
c2

Wzór 12: Siła oporu ośrodka
P= d2Á v2C
c2 x

Wzór 13: Współczynnik lepkości
=k (Á )
H k-Á
c2
k
H- stała przyrządu wyznaczona przez wzorcowanie
k =7,75*10-6
H
 - czas opadania kulki
Á gÄ™stość kulki
k-
Á
c 2 gęstość cieczy (woda + gliceryna)
Á =1200kg/m3
c 2
Wzór 14: Gęstość kulki
Á =
k

m
k- masa kulki
m =4,38g
k
V
k- objętość kulki
V =1,8197cm3
k
Á =2,048 [g/cm3]
k
2. Schemat stanowiska pomiarowego
PSYCHROMETR ASSMANA
1  termometry
2  osłony czujników termometrów
3  kanał powietrzny
4  wentylator
5  napęd wentylatora
6  muślin zwilżony wodą
PIKNOMETR
LEPKOÅšCIOMIERZ HÖPPLERA
1  rurka szklana
2  Å‚az
nia wodna
3  grzejnik elektryczny
4,5  pokrywy
6  kulka
7  przegub
8  termometr
9  poziomica
10  śruba poziomująca
3. Tabela wyników
G
STOŚĆ POWIETRZA WILGOTNEGO
Á[kg/m3]
T [!] T [!] b[Pa]
S m
1,1265
22,4 13,2 96026
G
STOŚĆ CIECZY
m [g] Á [g/cm3]
o c1
m [g] m [g] V [cm3]
1 2 0
0,9554
34,33 136,54 129,76 100
POMIAR LEPKOÅšCI
L

(droga kulki) Á [g/cm3] Á [g/cm3] k [m2/s2] [Pa*s]
k c H
[s]
[mm]
50 32,8 30,68
50 31,41 29,38
50 32,49 30,39
50 31,51 29,47
50 32,13 30,05
0,000000775
2,406898711 1200
50 31,32 29,30
50 31,86 29,80
50 31,87 29,81
50 31,68 29,63
50 30,96 28,96
4. Przedział ufności
Åšrednia 29,7470519274
Odchylenie standardowe 0,519274
Przedział ufności 90%
T alfa= 1,883
Lewy przedział ufności wynosi 29,437795
Prawy przedział ufności 30,05621
29,437795 < 29,747< 30,05621