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.

0x01 graphic

czyli

0x01 graphic

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

0x01 graphic

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.