107, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)


Nr ćw.:

107

Data:

28.05.2003

Bartek Banaszak

WBAiIŚ

Semestr:

II

Grupa:
4

Prowadzący:
Jędrzej Łukasiewicz

Przygotowanie:

Wykonanie:

Ocena:

Temat: Wyznaczanie zależności współczynnika lepkości od temperatury.

  1. Opracowanie teoretyczne:

We wszystkich płynach rzeczywistych przy przesuwaniu jednych warstw względem drugich występują siły tarcia. Siły te, zwane siłami tarcia zewnętrznego, skierowane są stycznie do powierzchni warstw. Siła tarcia wewnętrznego jest tym większa, im większe jest pole powierzchni S oraz im większy jest gradient prędkości w kierunku prostopadłym do ruchu:

0x01 graphic

Wielkość 0x01 graphic
, zależną od rodzaju cieczy, nazywamy współczynnikiem tarcia wewnętrznego lub współczynnikiem lepkości. Wymiarem współczynnika lepkości jest 0x01 graphic
. Ciecz ma lepkość jednostkową, jeżeli siła 1 N działająca na powierzchnię 1 0x01 graphic
powoduje spadek prędkości 1 m/s na odcinku z = 1 m.

Zależność lepkości cieczy i gazów od temperatury- Wraz ze wzrostem temperatury lepkość cieczy maleje, a lepkość gazów wzrasta.

Nadpłynność- zjawisko odkryte przez Kapica, który stwierdził, ze ciekły hel w temperaturze 2K przechodzi w stan nadpłynności polegający na tym ze jego lepkość jest równa zeru.

Według prawa Stokesa siła oporu jest wprost proporcjonalna do prędkości, współczynnika lepkości i promienia kulki.

0x01 graphic
, gdzie: r- promień, v- prędkość kulki.

Wypór hydrostatyczny

0x01 graphic
.

W wiskozymetrze Höplera, do określenia lepkości cieczy stosuje się wzór:

0x01 graphic
,

gdzie K jest stałą przyrządu wyznaczoną doświadczalnie z pomiaru dla cieczy o znanym współczynniku lepkości.

  1. Dane eksperymentalne i obliczenia:

Temperatura [ºC]

Czas [s]

Czas średni [s]

20

140,22

138,25

134,37

137,61

25

96,75

92,50

97,09

95,45

30

75,38

70,03

69,57

71,66

35

49,72

46,25

45,75

47,24

40

34,25

32,66

32,59

33,17

dc = 1260 [kg/m3]

dk = 8150 ± 10 [kg/m3]

η = 49,4 [kg/m *s]

κ = η/[(dk -dc) *t] , gdzie t- średni czas spadania kulki w temperaturze 20ºC

κ = 49,4/[(8150 - 1260) *137,61] = 5,21024 * 10-5

η = κ(dk -dc) *t

Przykładowe obliczenia dla temperatury 25ºC:

η = 5,21024 * 10-5 (8150 - 1260) * 95,45 = 34,26517

  1. Jednostki:

κ = [kg* m-1* s-1/ kg* m-3 *s-1 = m2/s2]

η = [m2* s-2 * kg* m-3 *s = kg* m-1* s-1]

  1. Błędy:

Korzystam z różniczki zupełnej:

Δκ = η/[(dk -dc) *t2] * Δt , gdzie Δt- dokladnosc stopera Δt = 0,01 [s]

Δκ =49,4 * 0,01/6890 * 137,612 = 3,78624 * 10-9[m2/s2]

Δη = (dk -dc) *t * Δκ * κ(dk -dc) * Δt

Przykładowe obliczenia dla temperatury 25ºC:

Δ η = 6890 * 95,45 * 3,78624 * 10-9 + 5,21024 * 10-5 *6890 * 0,01 = 6,07988 * 10-3

Zaokrąglenie błędu:

Przykładowe obliczenia dla temperatury 25ºC:

Δ η = 0,006

spr. (0,006- 0,00607988)/0,00607988 = -0,013 (< 0,1)

η = 34,265 ± 0,006

  1. Zestawienie wyników:

temperatura [ºC]

η

[kg*m-1*s-1]

ηsr

kg* m-1*s-1]

20

49,400

± 0,007

25

34,265

± 0,006

30

25,725

± 0,005

35

16,958

± 0,005

40

11,908

± 0,005

κ = 5,21024 * 10-5[m2/s2]

Δκ = 3,78624 * 10-9[m2/s2]

  1. Wnioski:

Wraz ze wzrostem temperatury współczynnik lepkości dla cieczy maleje (zgodnie z zależnością lepkości cieczy i gazów od temperatury)



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
105, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
109, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
104, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
206 (1), Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
108, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
308, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
304, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
206 (2), Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
Ohma prawo, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
308b, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
308t, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
309t, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
208t, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
302t, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
108t, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
203, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne1
102t, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
Lab fiz 304, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka laborki sem.1

więcej podobnych podstron