91422

Wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy z użyciem naczynia cylindrycznego

W pierwszej części ćwiczenia wyznaczaliśmy współczynnik lepkości metodą Stokesa, posługując się szerokim szklanym naczyniem cylindrycznym wypełnionym badaną cieczą. Na zewnątrz powierzcluu bocznej naczynia znajdowały się dwa przesuwne pierścienie (rys ).

1

rys. Urządzenie do pomiaru współczynnika lepkości metodą Stokesa: 1 - ciecz, 2 - cylinder szklany.    3

- spadająca kulka. 4 - pierścienic, h - odległość między pierścieniami.

Za ich pomocą ustaliliśmy drogę na której badaliśmy czas ruchu kulki mchem jednostajnym. Wybraną kulkę puszczaliśmy tuż nad powierzchną cieczy w ten sposób, aby jej tor w przybliżeniu pokrywał się z osią naczynia. Kilkakrotnie wykonywaliśmy pomiary czasu pizebycia przez kulkę drogi pomiędzy pierścieniami. Następnie dla średniej wątłości tego czasu obliczyliśmy współczynnik lepkości cieczy na podstawie wzoru wyprowadzonego na podstawie równania różniczkowego mchu kulki z wykorzystaniem prawa Stokesa:

_(||

gdzie:

r - promień kulki,

g = 9.81 m/s² - przyspieszenie ziemskie, p - gęstość materiału kulki, p - gęstość cieczy,

v_g - prędkość graniczna, przy której siły działające na kulkę się równoważą (siła wypadkowa F = 0, ruch jednostajny).

Pomiary powtórzyliśmy dla trzech różnych kulek.

2