TEMAT: Pomiar współczynnika lepkości cieczy metodą Stokes'a
IMIĘ I NAZWISKO:
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Fizyka Techniczna	SEMESTR: LETNI	ROK AKADEMICKI 2000/2001
ZESPÓŁ nr 1	DATA WYKONANIA: 01.03.2001
OCENA:	PODPIS

Sprawozdanie z wykonania ćwiczenia

nr 102.

Zjawisko lepkości (tarcia wewnętrznego) występuje przy ruchu cieczy i gazów rzeczywistych, na skutek istnienia sił oddziaływania między cząsteczkowego.

Wskutek tarcia występującego między cząsteczkami cieczy, poruszająca się cząsteczka pociąga za sobą sąsiadujące cząsteczki tym silniej, im większa jest siła lepkości. Te cząsteczki pociągają następne itd... Każda następna warstwa porusza się jednak nieco wolniej, tym wolniej, im mniejsza lepkość cieczy. Prędkość spada do zera dla cząstek przy ściankach, które są jakby "przyklejone", a więc nieruchome. Tak, więc maksymalną prędkość mają cząsteczki na osi rury.

Przy małych prędkościach cieczy przez gładką rurę przepływ cieczy jest laminarny, czyli warstwowy. Kolejne warstwy cieczy płyną nie zakłócając się wzajemnie, tak jak na rysunku:

Na poruszającą się kulkę, z niewielką prędkością, w nieruchomej cieczy działa siła oporu proporcjonalna do prędkości kuli tj.:

F_s = 6πηrv - siła Stokes'a

gdzie:

r - promień kulki

η - współczynnik lepkości

v - prędkość kulki

Oprócz siły Stokes'a na kulkę spadającą pionowo w cieczy działają jeszcze dwie siły:

F_g=4/3 πr³ρ_kg siła ciężkości

F_w=4/3πr³ρ_pg siła wyporu

ρ_k - gęstość kuli o promieniu r

ρ_p - gęstość badanej cieczy

Siła oporu cieczy rośnie wraz ze wzrostem prędkości kulki, wskutek tego ruch kulki początkowo przyśpieszony przechodzi w jednostajny wtedy, gdy wypadkowa ciężaru F_g, wyporu F_w i oporu F cieczy jest równa zeru.

Typ cieczy	Nr pomiaru	R [m]	d [mm]	rśr [m]	h [m]	t [s]	tśr [s]	η [kg⋅m^-1⋅s^-1]	Δη [kg⋅m^-1⋅s^-1]
GLICERYNA	1	0,13	2,51	1,209*10^-3	0,45	2,90	2,949	0.181	0.013
			2					2,31				2,99		0.161
			3					2,57				2,92		0.189
			4					2,40				3,02		0.174
			5					2,30				3,02		0.161
			6					2,36				2,88		0.161
			7					2,48				2,92		0.163
			8					2,48				2,93		0.179
			9					2,42				2,97		0.174
			10					2,48				2,94		0.180
	OLEJ PARAFINOWY		11			0,13		2,47		1,229*10^-3	0,45	2,97	3,084	0.188	0.017
			12					2,46				3,20		0.201
			13					2,48				3,01		0.203
			14					2,47				3,17		0.191
			15					2,44				3,07		0.190
			16					2,42				3,15		0.193
			17					2,40				3,07		0.185
			18					2,46				3,07		0.193
			19					2,49				2,99		0.192
			20					2,49				3,14		0.202

Tabela

---