Data : 07.05.1997r.
Karlikowski Marcin Wodzyński Paweł
Wydział Elektryczny Wydział elektryczny
Rok : I Semestr : II Rok : I Semestr : II
Grupa : XII Grupa : XII
Nr albumu : 85091 Nr albumu : 85244
Ćwiczenie nr 132.
Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy oraz zależności lepkości cieczy od temperatury.
Ocena : .........
1. Wykaz przyrządów :
Do wykonania ćwiczenia użyliśmy następujących przyrządów : wiskozymetru pracującego w oparciu o prawo Stokesa, wiskozymetru Hopplera i stopera.
2. Metody pomiaru :
Część A : Metoda Stokesa :
W tej części doświadczenia mieliśmy do dyspozycji rurę wypełnioną cieczą o znanej gęstości. W środku znajdowała się kulka o znanych parametrach. Należało wyznaczyć czas spadania kulki w rurce i wyznaczyć współczynnik lepkości .
Dane dotyczące rury :
- odległość między rysami na rurze wiskozymetru:
- średnica rury :
- gęstość cieczy ( gliceryny ) :
Dane dotyczące kulki :
- średnica kulki :
- masa kulki :
Inne dane :
- przyspieszenie ziemskie :
- średni czas przelotu kulki : .
Tab. 1.
Nr pomiaru |
Czas przelotu t [s] |
1 |
10,3 |
2 |
10,3 |
3 |
10,2 |
4 |
10,2 |
5 |
10,25 |
6 |
10,2 |
7 |
10,3 |
8 |
10,4 |
9 |
10,25 |
10 |
10,2 |
Wyznaczamy wartość współczynnika lepkości badanej cieczy :
f - doświadczalnie ustalana wielkość, charakterystyczna dla danego zestawu pomiarowego ( przyjęliśmy f=0 ).
Szacujemy niepewność wyznaczania lepkości na podstawie prawa Stokesa korzystając z wzoru :
Wynik końcowy : .
-------------------------------------------------------------------------
Część B : Metoda Hopplera :
Doświadczenie polegało na wyznaczeniu zależnosci lepkości od temperatury oraz energii aktywacji cieczy.
Na początku dokonaliśmy pomiarów czasów 10 przelotów kuli przez strefę pomiarową wiskozymetru Hopplera w temperaturze otoczenia i obliczyliśmy średni czas : . Współczynnik lepkości dla tej temperatury : . Póżniej włączyliśmy termostat i wykonaliśmy pomiary zależności lepkości od temperatury w zakresie : temperatura otoczenia, z krokiem pomiarowym 5K. Wyniki pomiarów zebraliśmy w tabeli 2. Wykres w załączeniu.
Tab.2.
Temperatura T [ K ] |
Czas przelotu t [ s ] |
Współczynnik lepkości h [ N * s/m2 ] |
302,65 |
38,4 |
0,426 |
307,65 |
25 |
0,278 |
312,65 |
20 |
0,222 |
317,65 |
14,6 |
0,162 |
322,65 |
10,8 |
0,131 |
327,65 |
7,2 |
0,08 |
Tab.3. ( do wykresu )
ln [ h ] |
1 / T ( *10-3 ) [1/K] |
- 0,59 |
3,36 |
- 0,85 |
3,3 |
- 1,28 |
3,25 |
- 1,51 |
3,2 |
- 1,82 |
3,15 |
- 2,03 |
3,1 |
- 2,53 |
3,05 |
Wyznaczanie stałej wiskozymetru :
Dane :
Współczynnik lepkości dla wszystkich badanych temperatur wynosi :
( x=1,2,3,4,5,6 - do tabeli 3 )