wymagania4 bmp

W celu zmierzenia prędkości u nakłada się na cylinder z cieczą dwa pierścienie w odległości a. Pierścień górny umieszcza się w takiej odległości od poziomu cieczy, aby opadająca kulka poruszała się ruchem jednostajnym. Pierścień ■: dolny wskazuje na koniec pomiaru czasu r. Prędkość jest określona wzorem

Stosunek średnicy rury do średnicy kulki musi być odpowiednio duży, aby spełnione było założenie Stokesa.

Opisana metoda, oparta na pomiarze prędkości spadania ciał stałych w cieczach, ma jednak wiele wad. Nawet niewielkie różnice temperatury w różnych miejscach cieczy powodują nie tylko różnice lepkości, lecz również występo-wanie prądów konwekcyjnych, wskutek czego kulka nie opada pionowo. Oczy'-;; wiście w takim przypadku pomiar prędkości opadania kulki obarczony jest ? znacznym błędem. Dla zapobieżenia tym zjawiskom stosowane są różne sposoby / prowadzenia kulki podczas opadania. W praktyce często używany jest wiskozy-1 metr Hópplera (rys. 2.20), w którym cylinder z cieczą (1) jest pochylony, dzięki . czemu kulka opadając porusza się po ściance. Ponieważ średnica cylindra jest niewiele większa od średnicy kulki, wzór (2.32) nie może być w tym przypadku zastosowany. Do wyznaczania lepkości wykorzystuje się pomiary porównawcze.' Wiskozymetry Hópplera wyposażone są w zestawy cylindrów o różnej średnicy ~ i kulek o różnej gęstości materiału, które dobiera się w zależności od lepkości badanej cieczy. Przyrząd może służyć również do wyznaczania lepkości gazów.

Rys. 2.20. Wiskozymetr Hópplera: 1 — cylinder pomiarowy, 2 — płaszcz termostatujący, 3 — termometr

Do wyznaczania lepkości stosowany bywa również wiskozymetr rotacyjny. :;“,_u Składa się on z dwóch współosiowych cylindrów metalowych, rozdzielonych warstwą badanej cieczy. Jeden z cylindrów obraca się ze stałą prędkością . . kątową, tak dobraną, aby ruch był laminamy. Mierząc parę sił, potrzebną do utrzymania drugiego cylindra w pozycji nieruchomej, można wyznaczyć lep-kość badanej cieczy.

!’ Do wyznaczania lepkości farb, lakierów i żywic syntetycznych stosowana ; jest często metoda pomiaru lepkości, polegająca na zmierzeniu czasu swobodnego wypływu określonej objętości cieczy przez znormalizowany otwór naczynia, zwanego kubkiem Forda.

Ćwiczenie J-4

Wyznaczanie współczynnika lepkości dynamicznej cieczy

Celem ćwiczenia jest zbadanie współczynnika lepkości dynamicznej cieczy w funkcji temperatury.

Aparatura: Wiskozymetr Ostwalda (rys. 2,19) z płaszczem termostatującym, ultratermostat, stoper, pompka wodna.

Wykonanie ćwiczenia

1.    Nastawić termostat na żądaną temperaturę.

2.    Napełnić wiskozymetr wodą destylowaną.

3.    Zassać powoli za pomocą pompki wodnej ciecz do połowy górnego zbiorniczka wiskozymetru. Zakręcić kran i odłączyć pompkę wodną.

4.    Po wytermostatowaniu (ok. 10 min) zmierzyć czas przepływu od górnego do dolnego znaku wiskozymetru (pomiar ten powtórzyć pięciokrotnie).

5.    Opróżnić wiskozymetr, zbierając ciecz do kolbki, przepłukać acetonem i wysuszyć za pomocą pompki wodnej.

6.    Wykonać pomiar czasu przepływu dla badanej substancji, postępując jak w punktach 2*r5.

Pomiary czasu przepływu wody i substancji badanej przeprowadzić w temperaturach uzgodnionych z prowadzącym ćwiczenie.

Opracowanie wyników

1. Obliczyć lepkość badanej substancji, biorąc do obliczeń wartości średnie czasu przepływu badanej substancji i wody. Zastosować zasadę pomiaru porównawczego. Do obliczeń wykorzystać dane zamieszczone w tablicy 2.2 i 2.5.

99