Informatyka
ZALEŻNOŚĆ LEPKOŚCI WODY OD TEMPERATURY
Ćwiczenie nr . 5
Grupa 5
Sekcja 1
Kobierzyński Bartłomiej
Morawski Rafał
Suszka Krzysztof
WPROWADZENIE
Lepkość, czyli tarcie wewnętrzne, ujawnia się wówczas, gdy ciecz lub gaz płynie w określonym kierunku i gdy różne warstwy płynu mają różne prędkości. Wówczas obok bezładnego ruchu cząsteczkowego występuje uporządkowany ruch warstw płynu.
Zjawisko lepkości teoria kinetyczno-molekularna tłumaczy następująco. Cząsteczki należące do poruszającej się warstwy obok ruchu bezładnego wykonują pewien ruch związany z całą warstwą. Do ich prędkości ruchu bezładnego dodaje się wektorowo prędkość jej warstwy. Zatem cząsteczki te mają większy pęd od pędu cząsteczek znajdujących się w warstwach poruszających się wolniej lub nieruchomych. Cząsteczki wszystkich warstw przepływającej cieczy wykonują bezładne ruchy przechodząc z warstwy do warstwy. Cząsteczki z warstw ruchomych, obarczone większym pędem , oddaj ą nadmiar swojego pędu do innych warstw. W rezultacie (w warstwach wolniejszych) powstaje dodatkowy pęd średni co powoduje zwiększenie szybkości tych warstw. Ten proces zachodzi tak długo, dopóki prędkości warstw się nie wyrównają.
Ponieważ lepkość wiąże się z przekazywaniem pędu, więc zgodnie z druga zasada mechaniki zmiana pędu dp poruszającej się warstwy płynu w ciągu czasu dt wywołana przez siłę tarcia wewnętrznego jest następująca.
czyli
Należy zwrócić uwagę, ze wg teorii kinetyczno-molekularnej współczynnik lepkości nie zależy od gęstości gazu.
OPIS ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia był pomiar lepkości wody w zależności od temperatury. Należało napełnić naczynie wodą, zmierzyć jej temperaturę i zmierzyć czas wypływania wody z naczynia.
Następnie należało podnieść temperaturę wody o 10OC i zmierzyć czas wypływania. Czynność należało powtarzać aż do osiągnięcia temperatury 90 OC.
WYNIKI POMIARÓW
Wyniki Pomiarów |
|
Temperatura [OC] |
Czas [s] |
19 |
195 |
29 |
160 |
39 |
137 |
49 |
117 |
59 |
105 |
69 |
95 |
79 |
88 |
89 |
83 |
Z wykresu odczytujemy, że zależność lepkości wody od temperatury jest opisana funkcją malejącą o charakterze nieliniowym.
UWAGI KOŃCOWE
Błędy w pomiarach, które otrzymaliśmy mogły powstać w wyniku niedokładności przyrządów, chociaż przesłanki teoretyczne były prawidłowe.