Определение коэффициента вязкости жидкости (метод Стокса)
Методы исследования вязкости как свойства текучих тел оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого. Зависимость вязкости от рода жидкости и ее температуры. Определение погрешности измерения скорости шарика в жидкости.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.12.2015 |
| Размер файла | 70,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Кафедра общей и технической физики
Лабораторная работа
По дисциплине: Физика
тема: "Определение коэффициента вязкости жидкости (метод Стокса)"
Выполнил: студент гр. ТО-15
Подлесный П.К.
Проверил: доцент Гужва М.Е.
Санкт-Петербург 2015
Цель работы: определить коэффициент вязкости жидкости методом Стокса.
Краткое теоретическое содержание:
а) явление, лежащее в основе работы - вязкость.
б) определения физических понятий, объектов, процессов и величин:
Вязкость-- свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого.
Коэффициент вязкости (динамическая вязкость) - коэффициент пропорциональности, который зависит от рода жидкости и от температуры.
в) законы и соотношения:
1. Закон Стокса.
, (1)
где скорость движения шарика, [] = м/с,
радиус шарика, [] = м
2. Сила тяжести:
. (2)
3. Закон Архимеда:
. (3)
Схема приложения сил
сила тяжести, действующая на шарик, Н;
сила внутреннего трения, H;
в. выталкивающая сила, H.
Основные расчетные формулы
(4)
коэффициент вязкости жидкости, Пас,
радиус шарика, м,
плотность шарика, кг/м3,
плотность жидкости, кг/м3,
модуль скорости движения шарика, м/с.
, (5)
где длина пути, на котором скорость шарика постоянна, м,
время прохождения шарика участка пути , c.
, (6)
где радиус шарика, м,
диаметр шарика, м.
(7)
среднее значение коэффициента вязкости жидкости, Пас,
номер измерения,
значение коэффициента вязкости жидкости i-того измерения, Па•с.
Погрешности прямых измерений
1. Диаметра шарика:
0,025•10-3 м.
2. Времени:
0,01 с.
3. Температуры:
0,1°C.
4. Пути:
5•10-3 м.
5. Плотности шарика:
1 кг/м3.
6. Плотности жидкости:
1 кг/м3.
Погрешности косвенных измерений
1. Погрешность косвенного измерения среднего значения вязкости жидкости:
. (8)
2. Погрешность косвенного измерения среднего значения скорости шарика:
, (9)
где - средняя абсолютная погрешность измерения скорости шарика, м/с,
- модуль средней скорости движения шарика, м/с,
- длина пути, м,
- среднее значение времени, затраченное на прохождение шарика участка пути, с.
3. Средняя абсолютная погрешность измерения радиуса шарика:
(10)
где - среднее значение радиуса шарика, м.
Таблица 1. Результаты измерений и вычислений
|
Ед. изм. № |
10-3м |
10-3м |
с |
10-3·м/с |
Па·с |
Па·с |
|
|
1 |
2,54 |
1,27 |
20,72 |
24.1 |
0,995 |
0,03 |
|
|
2 |
1,8 |
0,9 |
28,91 |
24.1 |
0,50 |
||
|
3 |
1,91 |
0,955 |
28,40 |
24.1 |
0,56 |
||
|
4 |
2,50 |
1,25 |
20,70 |
24.1 |
0,96 |
||
|
5 |
2,40 |
1,20 |
19,10 |
24.1 |
0.88 |
l=50 см
Исходные данные
=0,97·103 кг/м3;
с= 7,80·103 кг/м3;
l = 500·10-3 м;
T = 19,6 °C;
Цена деления микроскопа - 0,05 мм/дел.
Вычисления
Данные для вычислений взяты из 1 строки таблицы 1.
Значение радиуса шарика:
.
Значение модуля скорости шарика:
.
Значение коэффициента вязкости жидкости:
.
Среднее значение коэффициента вязкости жидкости:
Абсолютная погрешность косвенного измерения среднего значения вязкости жидкости:
Отклонение экспериментального значения вязкости жидкости от справочного
Вывод
жидкость вязкость текучий температура
Сравнив результат, полученный экспериментальным путем, со справочным значением Пас, получил отклонение в 20,9%. Это могло быть следствием неточной методики, например, не учтено изменение значения коэффициента вязкости от температуры, при которой проводился эксперимент.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Вязкость - свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого. Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса. Законы и соотношения, использованные при расчете формулы.
лабораторная работа [531,3 K], добавлен 02.03.2013Сущность метода Стокса по определению коэффициента вязкости. Определение сил, действующих на шарик при его движении в жидкости. Оценка зависимости коэффициента внутреннего трения жидкостей от температуры. Изучение ламинарных и турбулентных течений.
лабораторная работа [1001,4 K], добавлен 15.10.2010Определение вязкости биологических жидкостей. Метод Стокса (метод падающего шарика). Капиллярные методы, основанные на применении формулы Пуазейля. Основные достоинства ротационных методов. Условия перехода ламинарного течения жидкости в турбулентное.
презентация [571,8 K], добавлен 06.04.2015Экспериментальная проверка формулы Стокса и условий ее применимости. Измерение динамического коэффициента вязкости жидкости; число Рейнольдса. Определение сопротивления жидкости, текущей под действием внешних сил, и сопротивления движущемуся в ней телу.
лабораторная работа [339,1 K], добавлен 29.11.2014Расчет кинематического коэффициента вязкости масла при разной температуре. Применение формулы Убеллоде для перехода от условий вязкости к кинематическому коэффициенту вязкости. Единицы измерения динамического и кинематического коэффициентов вязкости.
лабораторная работа [404,7 K], добавлен 02.02.2022Изучение особенностей капиллярного, вибрационного, ротационного и ультразвукового метода вискозиметрии. Метод падающего шарика вискозиметрии. Классификация вискозиметров. Вискозиметр Брукфильда - высокоточный прибор для поточного измерения вязкости сред.
презентация [992,7 K], добавлен 20.05.2014Сущность ньютоновской жидкости, ее относительная, удельная, приведённая и характеристическая вязкость. Движение жидкости по трубам. Уравнение, описывающее силы вязкости. Способность реальных жидкостей оказывать сопротивление собственному течению.
презентация [445,9 K], добавлен 25.11.2013Причина возникновения сил вязкого трения в жидкостях. Движение твердого тела в жидкости. Определение вязкости жидкости по методу Стокса. Экспериментальная установка. Вязкость газов. Механизм возникновения внутреннего трения в газах.
лабораторная работа [61,1 K], добавлен 19.07.2007Изучение механики материальной точки, твердого тела и сплошных сред. Характеристика плотности, давления, вязкости и скорости движения элементов жидкости. Закон Архимеда. Определение скорости истечения жидкости из отверстия. Деформация твердого тела.
реферат [644,2 K], добавлен 21.03.2014Силы и коэффициент внутреннего трения жидкости, использование формулы Ньютона. Описание динамики с помощью формулы Пуазейля. Уравнение Эйлера - одно из основных уравнений гидродинамики идеальной жидкости. Течение вязкой жидкости. Уравнение Навье-Стокса.
курсовая работа [531,8 K], добавлен 24.12.2013
