cw9

Politechnika Śląska data:28.12.2012
Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
Energetyka Komunalna

Numer ćwiczenia: 9

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY METODĄ STOKESA.

Sekcja 1:

Bartosz Pawełkiewicz

Michał Ciemięga

  1. Wstęp teoretyczny:

Lepkość powietrza - cecha płynów, pojawienie się siły tarcia (tarcie) pomiędzy warstwami cieczy lub gazu, poruszającymi się równolegle względem siebie z różnymi co do wartości prędkościami. Warstwa poruszająca się szybciej działa przyspieszająco na warstwę poruszającą się wolniej i odwrotnie. Pojawiające się wtedy siły tarcia wewnętrznego skierowane są stycznie do powierzchni styku tych warstw.

Prawo Stokesa - Ciało stałe, poruszające się w ośrodku ciekłym, napotyka na opór. W otoczeniu ciała obserwujemy wtedy ruch cieczy. Mechanizm tego zjawiska jest następujący: warstwa cieczy, przylegająca do powierzchni poruszającego się ciała, wprawia w ruch pozostałe warstwy cieczy. Tak więc istotną rolę odgrywa tu lepkość cieczy.

Hydrodynamiczne prawo Newtona - Zgodnie z hydrodynamicznym prawem Newtona naprężenie ścinające w płynie jest wprost proporcjonalne do występującej w nim szybkości ścinania, a współczynnik proporcjonalności zwany lepkością, jest parametrem charakterystycznym dla danego rodzaju płynu.

  1. Cel i przebieg ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika lepkości badanej cieczy. Współczynnik ten

należy wyznaczyć w oparciu o pomiary czasu przelotu kulek wody przez cylinder wypełniony

cieczą.

1. Wybieramy 10 kulek ołowianego śrutu i mierzymy 3 razy jego średnicę 2r

2. Mierzymy masę m wszystkich kulek

3. Przez otwór korka wrzucamy kolejno kulki, mierząc przy tym czas t opadania kulek

4. Wyznaczamy odległość l próbówki między wyznaczonymi rysami.

5. Wyznaczamy średnicę próbówki 2R

6. Wyznaczamy błędy poszczególnych pomiarów

Wszystkie pomiary oraz ich błędy zamieszczamy w tabeli poniżej.

Nr

kulki

Średnica kulki 2r [mm] Masa kulki m [mg] Czas opadania t [s]
1 2 3
1 3,62 3,59 3,60
2 3,63 3,64 3,63
3 3,19 3,14 3,15
4 3,32 3,29 3,29
5 3,60 3,69 3,60
6 3,57 3,55 3,56

7

3,67

3,56

3,59

8

3,57

3,57

3,58

9

3,72

3,76

3,79

10

3,74

3,73

3,67

błędy pomiarów:


t = 0, 01s


r = 0, 01mm


m = 1mg


h = 1mm


R = 0, 01mm

  1. Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy

gdzie:

r – promień kulki

m – masa kulki

h – wysokość słupa cieczy

t – czas przebycia wysokości h

pp- gęstość cieczy

R – promień próbówki

Dane:

h – 460 mm

$p_{\begin{matrix} p \\ \\ \end{matrix}}$ - 1,23 g/cm2

R – 13,4mm

g – 9,81 m/s2

1. =0,3625

2. =0,3335

3. =0,2549

4. =0,3428

5. =0,3379

6. =0,3342

7. =0,3248

8. =0,3341

9. =0,2714

10. =0,2587

błąd względny wyznaczamy wzorem:

= 209,1mg

3,25s

= 1,79mm

1. =3,1%

2. =4,1%

3.=3,1%

4. =3,9%

5. =4,1%

6. =4%

7. =3,9%

8. =4%

9. =3,9%

10. =3,8%

Średni błąd wyniósł: 3,8%

=0,0119

Średnia wartość współczynnika lepkości:

sr= $\frac{0,3625 + 0,3335 + 0,2549 + 0,3428 + 0,3379 + 0,3342 + 0,3248 + 0,3341 + 0,2714 + 0,2587}{10}$=0,3155

Średnie odchylenie standardowe:


$$\sigma^{2} = \frac{\begin{matrix} \left( 0,3625 - 0,3155 \right)\ ^{2} + \left( 0,3335 - 0,3155 \right)\ ^{2} + \left( 0,2549 - 0,3155 \right)\ ^{2} \\ + \left( 0,3428 - 0,3155 \right)\ ^{2} + \left( 0,3379 - 0,3155\ ^{2} \right) + (0,3342 - 0,3155)\ ^{2} \\ + \left( 0,3248 - 0,3155 \right)\ ^{2} + \left( 0,3341 - 0,3155 \right)\ ^{2} + \left( 0,2714 - 0,3155 \right)\ ^{2} + (0,2587 - 0,3155)\ ^{2} \\ \end{matrix}}{10}$$


σ2 = 0, 00131

σ =0,0363

Wynik: (0,3155∓0, 0119)


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
cw9 zadania
Cw9 spraw PB szklo
cw9 mikrowiercenie EDM, Studia
Cw9, Technologia chemiczna, 5 semestr, analiza instrumentalna, sprawozdania
borland cpp builder cw9
cw9
cw9 tok postepowania
Ćw9 sprawozdanie, Politechnika Rzeszowska, Chemia
cw9
04 08 Lowiectwo cw9
MOSTY PROTETYCZNE ćw9
cw9 wzmacniacz magnetyczny
ZRF cw9 odroczony podh
konspekty, cw9 konspekt MOJ
fpr cw9
O ćw9 przebieg
cw9 spr
O-ćw9-przebieg

więcej podobnych podstron