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.

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/cm³] = 8122 [kg/m³]

- Stała K : 1,1489 · 10^-8

a) Obliczenie średnich czasów:

τ ₁ = $\frac{5,48 + 5,52 + 5,45}{3}\ $*2=10,97 s

τ ₂ = $\frac{5,11 + 5,22 + 5,24}{3}*2$=10,38 s

τ ₃ = $\frac{5,16 + 5,08}{2}*2\ $=10,24 s

τ ₄ = $\frac{5,09 + 4,81 + 4,89}{3}*2$=9,86 s

τ ₅ = $\frac{4,68 + 4,47 + 4,8}{3}\ $*2=9,3

b) Obliczenie gęstości cieczy badanej:

Gęstość 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/m³]

dla temp 24,7 ̊ C : ρ= -0,4703*24,7 ̊ + 934,09 =922,73 [kg/m³]

dla temp 25,5 C : ρ= -0,4703*25,5 + 934,09 = 922,65 [kg/m³]

dla temp 26,3 ̊ C : ρ= -0,4703*26,3 + 934,09 =922,57 [kg/m³]

dla temp 27,2 ̊ C : ρ= -0,4703*27,2 + 934,09 =922,48 [kg/m³]

c)Obliczenie lepkości dynamicznej badanej cieczy:

η_c=K(ρ_k-ρ_c)τ

η₁=1,1489·10^-8·(8122-922,79 )· 10,96667= 0,00907 [Pa · s]

η₂=1,1489·10^-8·(8122-922,73 )·10,38=0,00859 [Pa · s]

η₃=1,1489·10^-8·(8122-= 922,65)·10,24=0,00847 [Pa · s]

η₄=1,1489·10^-8·(8122-922,57)·9,86=0,00816 [Pa · s]

η₅=1,1489·10^-8·(8122-922,48)·9,3=0,000770 [Pa · s]

d)Obliczenie lepkości kinematycznej:

ν=$\frac{\eta_{c}}{\rho_{c}}\ \ \ \lbrack$ $\frac{m^{2}}{s}$]

ν₁=$\frac{0,00907\ }{922,79}$=9,82*10^-6_­[m²/s]

ν₂=$\frac{0,00859}{922,73}$=9,31*10^-6_­ [m²/s]

ν₃=$\frac{0,00847\ }{922,65}$=9,18*10^-6_­ [m²/s]

ν₄=$\frac{0,00816}{922,57}$=8,84*10^-6_­ [m²/s]

ν₅=$\frac{0,0077\ }{922,48}$=8,34*10^-6_­ [m²/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 zagapieniem 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.