Meghatározása a viszkozitási együtthatót (belső súrlódás) a folyadék által Stokes
DEFINÍCIÓ viszkozitási együtthatót (belső súrlódás) a folyadék által Stokes
Név és kezdőbetűk Csoport _________________ __________ ______ Dátum
Viszkozitás (belső súrlódás) okozza a súrlódási erő, amely akkor keletkezik, amikor a relatív kiszorító folyadék rétegek. A folyadék viszkozitását jellemzi a viszkozitási együtthatóval. Ez az érték határozza meg a folyadék tulajdonságaitól és az erő összeköti a belső súrlódás a folyadék egy sebessége annak részecskék.
A fizikai értelmében a viszkozitási együtthatóval lehet magyarázni a következő megfontolásokkal. Az egyensúlyi folyadékáramlást egy cső a különböző rétegek különböző mozgó közeg sebessége. A legnagyobb sebesség egy réteg áramló középső része mentén a cső. A réteg közvetlenül szomszédos a falak a csőben, mivel a tapadást a folyadék részecskék, hogy a falak a cső, egy sebesség. Ezért a jelenlegi folyadék sebessége elosztó csövet úgy határozzuk meg (sebesség gradiens), ami azt mutatja, a sebesség változása egységnyi hossza a cső sugara. Szerint a Newton, az erő a belső súrlódás rétegek közötti határozza meg a képlet:
ahol # 951; - viszkozitási együttható;
S - a felület, amelyre az erő hat.
Ebből a képletből következik:
Feltételezve, hogy az S egyenlő egy felületre, és a sebesség gradienst egységét, majd # 951; = F. azaz viszkozitás számszerűen egyenlő a belső súrlódási erő a rétegek között, aktuális egységnyi területre eső sebességgel gradiens egyenlő egységét.
Az SI mért viszkozitás Newton másodperc négyzetméterenként, és van egy dimenzió
Az alapvető módszerek mérésére viszkozitású folyékony kiáramlását a kapilláris módszert, és kifejlesztettek egy módszert Poiseuille labda csepp kifejlesztett Stokes.
Ebben a cikkben bemutatjuk a módszer Stokes. Kis labdát anyagból készül, amelyeknek a sűrűsége nagyobb, mint a sűrűsége a vizsgálati folyadék, leeresztjük a vizsgálati folyadék, amely egy hosszú cső. Mozgatja a labdát, három erő:
ahol r - a sugara a labdát;
# 961; - sűrűsége a labdát anyag;
g - a gravitációs gyorsulás ().
2. Arkhimédész erő ellen irányul mozgását a labdát:
itt # 961; 1 - a sűrűsége egy viszkózus folyadék.
3. Az ereje a belső súrlódás (húzóereje a labda mozgását). Ez az erő ellen is irányul a mozgás a labda. Készletek alapján az elméleti kutatások azt találták, hogy ha a labda mozog egy fluid, anélkül, hogy azok mozgását nem csavarják, az erő az ellenállás mozgását a labdát határozza meg a képlet
ahol - a labda csepp sebességét, R - a sugara a labdát, # 951; - viszkozitási együtthatót a folyadék.
Belátható, hogy a mozgás a labda bekövetkezik nincs súrlódás gyöngy folyadék és folyadék súrlódása az egyes rétegek egymáshoz, mivel a labda van körülvéve egy vékony folyadék réteg és a folyadékmegtartó réteg együtt mozog a labda.
A súrlódási erő a sebesség növekedésével a mozgás a labda növeli, éppen ezért, ha a mozgás sebességét a labda elérheti az érték, amelynél a három erő hat a labda lesz kiegyensúlyozott, azaz a kapott közülük nulla lesz. Az ilyen mozgás a labda egységes lesz, és a labda mozog a tehetetlenség állandó sebességgel. A dinamikus egyenlete ez az elmozdulás:
Amikor a labda mozog egy hengeres edény egy R sugarú, és magassága h számviteli különbségek falak, az edény aljára, és a felső felület vezet a következő kifejezést a viszkozitási együtthatóval, meghatározott elméletileg
Itt R - a henger sugara, H - a magassága a folyadékot.
A kis sugarak gyöngyök 1-2 mm, és a csöveket elegendően nagy átmérőjű kicsi. Meg lehet elhanyagolni a mi számítások és a számítások vezeti a képlet (53).
Emlékeztetni kell arra, hogy a viszkozitás a hőmérséklet függvénye. A hőmérséklet emelkedésével csökken a viszkozitás. Ezért annak meghatározása során a viszkozitás jelzik hőmérsékletet.
Az, hogy a teljesítmény
1. részesülő laboratóriumi mikrométer és számos acél és öntöttvas golyó meghatározására átmérőjű golyók segítségével mikrométerrel a legközelebbi 0,01 mm. Density acél azonosnak feltételezzük. sűrűsége ólom -. olaj sűrűsége -
2. A hőmérsékletet tekintettük egyenlő szobahőmérsékleten.
3. Mérje meg a jelek közötti távolság a csövön, ami mozog a labda.
4. Stopper meghatározza az idő múlása a labda közötti távolság piros vonalak ab (22. ábra).
A szem úgy kell elhelyezni, hogy nem volt hiba a parallaxis. A kísérletet megismételtük két vagy három golyót.
5. A sebesség meghatározása a kapcsolatban
6. A kísérleti adatok szubsztituált a általános képletű (53).
7. Mind a labda csepp időt külön-külön mérik és számított viszkozitási együtthatóval. Azt határozzuk
8. Keresse meg a relatív és az abszolút mérési hiba.