A viszkozitás mérése: 10 lépés (illusztrációkkal)

A viszkozitás a folyadékrezisztencia mérésével lehet meghatározni, amelyet a folyadék belső súrlódásának is neveznek. Vegye ki például a vizet és a mézet. A víz viszonylag könnyű áramlik, míg a méz sokkal kevésbé tech. Mivel a méz kevésbé az áramlásra vonatkozik, nagyobb viszkozitása van, mint a víz. Sok módon lehet mérni a viszkozitás és a legegyszerűbb csepp a labdát egy átlátszó tartályban folyékony, amelynek viszkozitása kell meghatározni.

Lépések

2. rész: 2:

Mi a viszkozitás

egy. Megtudja, milyen viszkozitás van. A viszkozitás meghatározza a folyadékrezisztenciát az áramláshoz. Magas viszkozitású folyadékok, például méz, nagyon lassan áramlik. Ugyanakkor az alacsony viszkozitású folyadékok, például a víz áramlása gyorsan. A viszkozitást Pascals-ban mérjük egy másodpercig (PA · s).

2. Írja le a viszkozitási egyenletet. Az alábbiakban leírt kísérletben a folyadék átadásának sebességét a viszkozitás meghatározására mérjük. A viszkozitás meghatározására szolgáló képlet van írva [2 (p_Ns-P_J) ga] / 9V, ahol P_Ns - izzó sűrűség, p_J - folyadék sűrűség, G - A gravitáció gyorsítása, A - A labda sugár, V - A labda sebessége.

3. Tekintsük a képletben szereplő nagyságot. A téma sűrűsége egységenkénti térfogatú, és a levél jelzi P. A mi képletünkben meg kell határozni a labda sűrűségét P_Ns és folyadék sűrűsége P_J, amelyen keresztül áthalad. A labda sugárának meghatározása A, A kerületének hosszát mérheti, és 2π-vel oszthatja meg. A szabad esés gravitációs gyorsulásának hatása okozta G egy állandó, amely a bolygótól függ. A Föld számára a szabad esés gyorsítása 9,8 m / s. Sharch sebesség V, melyet a kísérlet során mérnek, a méteres távolság, a másodpercek száma (m / s).

2. rész: 2:

Viszkozitásmérés

egy. Készítsen mindent, amire szüksége van a kísérlethez. A folyadék viszkozitásának meghatározásához szüksége lesz egy labda, osztályozott menzurka, vonalzó, stopperóra, folyadékvizsgálat, mérlegek és számológép. Ez a kísérlet több lépésből áll, és ha mindent helyesen teszel, meghatározhatja a folyadék viszkozitását.

Egy kísérlethez egy kis márvány vagy acélgolyó alkalmas. Átmérője nem haladhatja meg a menzurki átmérőjét, hogy szabadon lehessen benne.
Meglehetősen nagy műanyag menüt ölthet az oldalsó felületen lévő részlegekkel, amelyek lehetővé teszik a hangerő meghatározását.
A stopperóra helyett szokásos órákat használhat, de ebben az esetben kevésbé pontos eredményeket kapsz.
A folyadéknak teljesen átláthatónak kell lennie, hogy látja, hogy a labda leereszkedjen benne. Próbáljon meg különböző folyadékokat használni az aktuális különböző sebességgel, hogy megnézze, hogyan különbözik a viszkozitásuk. Például víz, méz, szirup, növényi olaj és tej.

2. Számítsa ki a labda sűrűségét. A viszkozitás meghatározásához tudnia kell sűrűség Mindkét izzó anyag és folyadék. Sűrűség D A képlet alapján számítva

D = M / V

, ahol M - a téma tömege, és V - mennyisége.

Tegye az izzót a mérlegekre, és mérje meg. Írja le a grammban kapott értéket (G).

megtalálja Tál V a (V = (4/3) x π x r (4/3) x π x r, ahol π állandó, 3,14, és R - A labda sugár. Egy labda sugár Az alábbiakban található: Mérje meg a kerületének hosszát, majd ossza meg 2π.

A labda hangerejét is megtalálhatja a víz mennyiségében, amelyet a Menzurból kiszorít. Rögzítse a vízszint kezdeti magasságát, majd engedje le a labdát a vízbe, és jelölje meg az új vízszintet. Helyettesíti a kezdeti szintet. Ennek eredményeképpen kapsz térfogatmennyiséget milliliterben (ml).

Számítsa ki a képlet sűrűségét

D = M / V

. Ennek eredményeként a sűrűség grammban milliliter (g / ml).

3. Határozza meg a vizsgálat alatt lévő folyadék sűrűségét. Csináld ugyanazzal a képletgel.

Először mérje meg a sok üres mangot. Ezután öntsön folyadékot a menzurba, és ismételje meg újra. Távolítsa el a Minzur tömegét az üres Mennairok folyékony tömegével - ennek eredményeként a folyadék tömege grammban (G).

A folyadék térfogatának megkereséséhez egyszerűen meghatározza a menszurka szintjének magasságát az oldalsó felületen. Írja le a kapott eredményt milliliterben (ml).

Helyettesítő eredmények a képletben

D = M / V

, És folyadék sűrűségű grammban milliliter (g / ml).

4. Töltse ki a menzurka folyadékot, és készítsen címkéket rajta. Töltse ki a menpcken-et a folyadékkal, és tegye a címke oldalsó felületére. Lassan töltse ki a folyadékot a menzurkába, hogy töltse ki ½ ¾-¾.

Rajzoljon egy címkét a menzurka tetején, körülbelül 2,5 centiméter a folyadékszint alatt.

Tegye a második címkét körülbelül 2,5 centiméterrel a menzur alján.

Mérje meg a felső és az alsó címke közötti távolságot. Alkalmazza az alsó címkét a vonal kezdete és mérje meg a távolság a felső címke.

öt. Mérje meg azt az időt, amelyre a labda leküzdi a jelek közötti távolságot. Engedje le a labdát a folyadékba, és indítsa el a stopperóra, amikor a labda alsó széle a felső jelzéssel rendelkezik. Állítsa le a stopperóra, ha a labda eléri az alsó jelet.

Ezeket a méréseket nehezebb elvégezni az alacsony viszkozitású folyadékokon, mivel bennük a labda gyorsabban esik, ez nem könnyű a pontos időre.

Ismételje meg ezt a lépést legalább háromszor (minél több mérés, amit teszel, annál pontosabb lesz az eredmény), és három értékre definiálja átlagos érték. Az átlagos érték megtalálásához hajtsa be az összes kapott eredményt, és oszd meg őket a mérések számához.

Ehhez a módszerhez a legjobb, ha eléggé kis golyót használunk - ebben az esetben a labda körüli folyadékáramlás valóban viszkózus és messze a turbulens. Ezenkívül a labda kellően kicsinek kell lennie a menzurkahoz képest, hogy az ősszel, a távolság és a falai közötti távolság a labda legalább 10 sugarája volt.

6. Számítsa ki a labda sebességét. A sebesség megfelel a távolságnak a távolság leküzdése érdekében. Sebesség V A képlet kifejeződik

V = D / T

, ahol D - Megtett távolság, T - eltöltött idő.

A mért értékeket a képletben

V = D / T

és határozza meg a golyós sebességet.

7. Számítsa ki a folyadék viszkozitását. Helyettesítse a képletben található értékeket Viszkozitás = [2 (p_Ns-P_J) ga] / 9V, ahol P_Ns - izzó sűrűség, p_J - folyadék sűrűség, G - A szabadság gyorsulása (állandó érték, 9,8 m / s), A - A labda sugár, V - A labda sebessége.

Tegyük fel, hogy a folyadék sűrűsége 1,4 g / ml, a golyó sűrűsége 5 g / ml, sugara 0,002 m, és a golyós sebesség 0,05 m / s.

Ezeket az értékeket helyettesítjük a képletben, és megkapjuk: viszkozitás = [2 (5 - 1,4) (9,8) (0,002) ^ 2] / (9 x 0,05) = 0,00062784 PA · S.

Tippek

Jegyezze fel az összes értéket a táblázatban annak érdekében, hogy ne zavarja a mérési eredményeket.
Minden mérést a metrikus rendszerben kell elvégezni.
Ne felejtsd el végső soron meghatározni a mérési egységeket.

Figyelmeztetések

Ehhez a módszerhez a golyó sűrűsége meghaladja a folyadék sűrűségét.
Ne öntsön túl sok folyadékot a menpckenbe, hogy a felső szintje ne legyen túl közel a Minzur széléhez. Ha nem hagyja el elég helyet, amikor leengedi a labdát a menzurkában, néhány folyadék kiszállhatna belőle, amely torzítja a mérési eredményeket.
Öntsük az előző folyadékot a menzurból, és teljesen szárítsuk meg, mielőtt az új folyadék mérését végezzen.
A kísérletek megkezdése előtt ellenőrizze, hogy nincsenek víz maradványok vagy más folyadék a menzurkában. A külföldi folyadék hátrányosan befolyásolja a kapott eredmények pontosságát.