Celem mojego ćwiczenia było wyznaczenie współczynnika lepkości cieczy metodą Stokesa. Podczas doświadczenia zostały użyte gliceryna i szklane kulki.
Średni promień kulki
$r = \sqrt[3]{\frac{3V_{k}}{4\pi}}$
$$r = \ \sqrt[3]{3*\frac{0,19ml}{4\pi}} = \ \sqrt[3]{0,57ml/12,56} = \ \sqrt[3]{0,045382165ml} = 0,0375m = 3,57*10^{- 3}$$
Średni czas
t1=t11+t12+t13+t14+t15+t16+t17+t18+t19/9
t1=9,31+9,22+9,40+9,44+8,95+9,31+8,92+9,17+9,06/9=9,197777777≈9,2
t2=t21+t22+t23+t24+t25+t26+t27+t28+t29/9
t2=5,91+5,81+5,90+5,93+5,76+5,74+5,96+5,99+6,00/9=5,888888888≈5,89
Prędkość
u1=s1/t1
u1=50cm/9,2s=0,5m/9,2s=0,054347826m/s≈5,44*10-2m/s
u2=s2/t2
u2=30cm/5,89s=0,3m/5,89s=0,050933786m/s≈5,09*10-2m/s
Współczynnik lepkości
mk=4,53810-4kg
Vk=0,19*10-6m3
g=9,81m/s2
Pc=1247kg/m3
r=3,57*10-3m=0,00357m
$$\eta_{1} = \frac{\left( 4,53*10^{- 4} - 0,19*10^{- 6}*1,247 \right)9,81}{6*3,14*3,57{*10}^{- 3}*5,44*10^{- 2}(1 + 2,4\frac{3,57{*10}^{- 3}}{3,75*10^{- 2}})} = 0,59\lbrack Pa*s\rbrack$$
$$\eta_{2} = \frac{\left( 4,53*10^{- 4} - 0,19*10^{- 6}*1,247 \right)9,81}{6*3,14*3,57{*10}^{- 3}*5,09*10^{- 2}\left( 1 + 2,4\frac{3,57{*10}^{- 3}}{3,75*10^{- 2}} \right)} = 0,62\left\lbrack Pa*s \right\rbrack$$
Średni współczynnik lepkości
$$\eta_{sr} = \frac{\eta_{1} + \eta_{2}}{2}$$
$$\eta_{sr} = \frac{0,59 + 0,62}{2} = 0,605\lbrack Pa*s\rbrack$$
Wartość literaturowa współczynnika lepkości gliceryny:
Dla 20⁰C -1,945[Pa*s]
Dla 30⁰C-0,629[Pa*s]
Wnioski:
W pomieszczeniu gdzie wykonywane było ćwiczenie panowała temperatura inna niż 20⁰C, co spowodowało inny wynik