1. CEL I ZAKRES ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z metodami pomiaru lepkości i gęstości cieczy.
Zakres ćwiczenia laboratoryjnego obejmuje: wykonanie badań gęstości i lepkości gliceryny oraz oznaczenie jej stężenia w wodzie.
2.METODYKA BADAŃ.
Opis stanowiska badawczego
Areometr,
Cylinder miarowy, bagietka,
Gliceryna
Lepkościomierz Hoplera,
Stoper
3. PRZEBIEK REALIZACJI EKSPERYMENTU :
CZĘŚĆ PIERWSZA
Badanie gęstości roztworu gliceryny metoda areometryczną:
Do suchego cylindra o pojemności 250 cm3 wlałem badany roztwór gliceryny i dokładnie wymieszałem. Następnie ostrożnie umieściłem areometr w cylindrze i odczytałem z podziałki nad powierzchnią cieczy gęstość gliceryny. Pomiar powtórzyłem 3 razy. Na podstawie wyznaczonej gęstości średniej (średnia arytmetyczna pomiarów) odczytać z wykresu stężenie badanego roztworu gliceryny.
CZĘŚĆ DRUGA
Badanie lepkości roztworu gliceryny za pomocą lepkościomierza Hoplera:
Do suchego i czystego lepkościomierza Hoplera wlałem badany roztwór gliceryny. W rurce lepkościomierza umieściłem kulkę , założyłem nakrętkę. Zmierzyłem stoperem czas opadania kulki. Pomiar wykonałem 3 razy. Zmierzone i uśrednione wartości gęstości i czasu opadania kulki w lepkościomierzu Hoplera podstawiłem do wzoru i wyznaczyłem lepkość dynamiczna badanego roztworu gliceryny.
Do obliczeń przyjąłem wartość średnią.
4.PREZENTACJA I ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ:
OBLIOCZAM LEPKOŚĆ DYNAMICZNĄ:
dkul = 2,41[g/cm3]
K = 7,864
10-5
η = K(dk-dc)
t
η = 7,864
10-5(2,41-1,052)
25=266,98
10-5[Pas]
[η]=[
]=[Pas]
OBLICZAM LEPKOŚC KINEMATYCZNĄ:
η =υ
d
υ=η/d
υ =
= 253,78
10-8
υ=[
]
η = [Pas] =[
]
d= [
]
υ = [
]=[
]
TABELA WYNIKÓW EKSPERYMĘTU
TEMPERATURA
T[°C] |
CZAS OPADANIA t.[s] |
GĘSTOŚĆ GLICERYNY dg.[kg/m3] |
LEPKOŚĆ DYNAMICZNA GLICERYNY [Pas] |
LEPKOŚĆ KINEMATYCZNA GLICERYNY [m2/s] |
STĘŻĘNIE GLICERYNY [%] |
20[°C] |
25 |
1052 |
6,6698 |
2,5378 |
21 |
5. WNIOSKI
LEPKOŚĆ - wielkość fizyczna będąca miarą tarcia wewnętrznego , występująca podczas przemieszczania się względem siebie warstw materii . jeżeli dwie płynącej cieczy odległe od siebie o dx wykazują stałą różnicę prędkości dV , to siła styczna potrzebna do pokonania tarcia wewnętrznego wynosi :
Gdzie;
S -powierzchnia przesuwających względem siebie warstw
η- dynamiczny współczynnik lepkości8
dV/dx - gradient prędkości
LEPKOŚĆ KINEMATYCZNA [η] - stosunek lepkości dynamicznej cieczy w temperaturze t°C do jej gęstości w tej samej temperaturze
GĘSTOŚĆ BEZWZGLĘDNA (d) -nazywamy stosunek masy (m.) do objętości (V)danej substancji
GĘSTOŚĆ WZGLĘDNA (d) -jest to stosunek gęstości bezwzględnej danej substancji (d) do gęstości bezwzględnej danej substancji przyjętej za wzorcową (dI).