Wydział	Dzień/godz. Wtorek 14:15-17:00	Nr zespołu
Chemia	Data 17.04.2012r.	14
Nazwisko i Imię	Ocena z przygotowania	Ocena ze sprawozdania
Sylwia Gaik Agata Danaj Agnieszka Germel
Prowadzący: Aleksander Walanowski	Podpis
	prowadzącego

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY:

1. Cel:

Celem doświadczenia było wyznaczenie współczynnika lepkości cieczy dla dwóch substancji: oleju silnikowego oraz gliceryny.

1. Wykonanie doświadczenia:

Na początku naszym celem było wyznaczenie wagi kulki. Aby tego dokonać zważyłyśmy za pomocą wagi laboratoryjnej n kulek o tej samej wielkości, a następnie wynik podzieliłyśmy przez liczbę kulek. Następnie wyznaczyłyśmy objętość kulek, mierząc średnicę kulek za pomocą śruby mikrometrycznej. Wykonałyśmy więc pomiary średnicy wszystkich kulek i obliczyłyśmy średnią wartość. Za pomocą tego obliczenia mogłyśmy wyznaczyć długość promienia kulki. Zanotowałyśmy w protokole inne ważne dane, które będą nam potrzebne do przygotowanie sprawozdania, m.in. średnice rur oraz gęstość cieczy w nich umieszczonych. Obliczyłyśmy także niepewność pomiaru czasu (błąd eksperymentatora) za pomocą stopera. Po wyznaczeniu tychże danych przeszłyśmy do właściwego pomiaru. Do cylindra wypełnionego cieczą wrzucałyśmy kolejną kulkę mierząc czas przebycie przez nią drogi od jednego do drugiego punktu. Wykonałyśmy w ten sposób dziesięć pomiarów dla różnych odległości, w oby dwóch cylindrach.

Za pomocą tych obliczeń obliczyłyśmy wartość prędkości granicznej oraz współczynnik lepkości cieczy oraz jej niepewność.

1. Obliczenia:

Masa wszystkich kulek	1120,5 mg
Masa jednej kulki	140,1 mg = 0,1401 g
Wartość średnia średnicy kulki	1,29 mm = 0,129 cm
Niepewność pomiaru średnicy kulki	0,12 mm = 0,012 cm
Promień kulki	0,645 mm = 0,0645 cm
Objętość kulki	1,124*10^-3 cm^3
Średnice rur	- z gliceryną: 27,9 mm = 2,79 cm - z olejem: 28,1 mm = 2,81 cm
Gęstość cieczy	- gliceryna: 1,261 g/cm^3 - olej: 0,867 g/cm^3
Niepewność pomiaru czasu	0,009 s
Przyciąganie ziemskie	9,81 m/s^2
Gęstość kulki	124 g/cm^3

1. Pomiary:

Wykonałyśmy po dziesięć pomiarów czasu przepływu kulki na danej drodze.

Olej silnikowy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Gliceryna
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1. Wyniki:

Na podstawie dokonanych pomiarów obliczono prędkość graniczną oraz współczynnik lepkości cieczy, korzystając ze wzoru:

$$\eta = \frac{2 \bullet \ r^{2} \bullet g \bullet \left( p_{k} - p_{c} \right)}{9 \bullet v_{\text{gr.}} \bullet \left( 1 + 2,4 \bullet \frac{r}{R} \right) \bullet \left( 1 + 3,1 \bullet \frac{r}{h} \right)}$$

Niepewność pomiaru obliczyliśmy za pomocą różniczki zupełnej.

	GLICERYNA	OLEJ SILNIKOWY
Prędkość graniczna vgr. [cm/s]	4,3416	12,9745
Niepewność prędkości vgr. [cm/s]	0,087	0,2
Współczynnik lepkości	20,21	6,787
Niepewność współczynnika	1,5	0,6

1. Wnioski:

Wyznaczone przez nas prędkości graniczne i współczynniki lepkości cieczy są różne dla różnych cieczy. Przy wykonywaniu pomiarów w glicerynie, która charakteryzuje się większą gęstością zauważyliśmy, iż prędkości graniczne są niewielkie i występują znikome różnice między nimi. Olej silnikowy posiada znacznie niższą gęstość od gliceryny, więc zanotowaliśmy wyższe prędkości graniczne. Dokonane obliczenia są obarczone błędem pomiarowym spowodowanym niedokładnością stopera, błędem eksperymentatora czy też nadaniem kulkom prędkości początkowej przy wrzucaniu ich do cylindra.

Posiadając wartość prędkości granicznej mogliśmy obliczyć współczynnik lepkości. Dla gliceryny jest on znacznie wyższy niż w przypadku oleju silnikowego. Wówczas możemy wysnuć wniosek, iż współczynnik lepkości rośnie wraz ze wzrostem gęstości cieczy i jest odwrotnie proporcjonalny do prędkości granicznej (im mniejsza prędkość tym współczynnik jest wyższy).