Martyna Cal Towaroznawstwo Piątek 8:15
ĆWICZENIE 414
WSTĘP
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika lepkości oleju parafinowego.
Lepkość jest to właściwość płynów i plastycznych ciał stałych charakteryzująca ich opór wewnętrzny przeciw płynięciu. Lepkością również nazywamy tarcie wewnętrzne, czyli zjawisko występowania sił stycznych przeciwstawiających się przemieszczaniu jednych części ciała względem innych jego części. Warstwa poruszająca się szybciej działa przyśpieszająco na warstwę poruszającą się wolniej i odwrotnie. Im ciecz jest bardziej lepka, tym siła oporu jest większa.
Prawo Stokesa jest to prawo określające siłę oporu ciała w kształcie kuli poruszającego się w płynie. Mówi nam, że siła oporu jest wprost proporcjonalna do prędkości kulki, jej promienia oraz współczynnika lepkości cieczy.
Prawo Archimedesa mówi nam, że siła wyporu działająca na ciała zanurzone w płynie jest równa ciężarowi płynu wypartego przez to ciało.
W doświadczeniu badałyśmy ruch kuli w cieczy, w naszym przypadku były to krople wody wpuszczane do oleju parafinowego. Dzięki temu wyznaczałyśmy gęstość cieczy, objętość jednej kropli, średnia masę kropli wody, czas, prędkość oraz współczynnik lepkości.
OBLICZENIA
2.1 Obliczamy promień cylindra
d=0,062 [m]
R=0,031 [m]
2.2 Obliczamy objętość jednej kropli
Vk = 1,22 x 10-7
n = 9
2.3 Obliczamy średni promień kropli wody
r =
r = 1,381 x 10-5
2.4 Obliczamy średnią masę kropli wody
mk = 1,22 x 10 -4
2.5 Obliczamy średni czas
t1=
t1 = 7,22 [s]
t2
t2 = 25,98 [s]
2.6 Obliczamy prędkość
u1 = 0,0139 [m/s]
u2 = 0,0173 [m/s]
2.7.1 Obliczamy współczynnik lepkości dla obu
44,947 [Pa * s]
36,150 [Pa *s]
2.7.2 Obliczamy średni współczynnik lepkości
= 40,55 [Pa * s]
RACHUNEK BŁĘDU
3.1 Błąd bezwzględny
2.44 x 10 -7
= 1000 * 2,44 x 10 -7
= 2,44 x 10 -4
3.2 Błąd względny
= 5,89
=238,84 [Pa * s]
3.3 Błąd procentowy
= 5,89 %
WYNIK
Współczynnik lepkości wynosi (40,55
248,84) [Pa*s]
WNIOSKI
Współczynnik lepkości cieczy wyszedł nam (40,55
248,84) [Pa*s]. Wartość teoretyczna współczynnika wpisana została z tablic dla temperatury 25oC, zamiast dla temp. 24oC, która panowała w sali. Mimo tylu przyrządów wyszedł nam błąd 5,89%. Spowodowane jest to prawdopodobnie niedokładnym pomiarem czasu odczytanego ze stopera, niedokładnym odczytaniem objętości cieczy w cylindrach lub niedokładnością odczytu z aerometru.
V
V
k
k
r
r
3
000000122
,
0
3
00001381
,
0
10
44
,
2
7
r
19
10
37
,
1
r
m
s
001
,
0
1
s
t
14
,
1
1
0139
,
0
22
,
7
14
,
1
1
,
0
001
,
0
i
u
]
/
[
10
3
,
2
3
s
m
u
i