2015-08-21
744
1. Записати вихідні дані для дистильованої води і досліджуваної рідини (етиловий спирт): r 0 = (9,990±0,005)102 кг/м3; r = (7,860± 0,005)102 кг/м3; h = (1,050± 0,005)10-3 Па∙с. Виміряти температуру середовища в термос-таті і, якщо вона відмінна від 20°С, внести поправку на зміну густини.
2. Приєднати ручну помпу до віскозиметра 1 з дистильованою водою, вивести рівень води за допомогою ручної помпи на 1 см вище від позначки А і перекрити кран К.
3. Тричі виміряти час t 0 витікання води з резервуара Р. Для цього потрібно відкрити кран К, увімкнути секундомір під час проходження рівня води через позначку А і вимкнути його під час проходження рівня через позначку В.
4. Приєднати ручний насос до віскозиметра 2 (з етиловим спиртом) і тричі виміряти час t.
5. За формулою (2) обчислити коефіцієнт в’язкості етилового спирту. Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю:
| Номер за пор. | t, с | D t, с | t 0, с | D t 0, с | h, Па с | D h, Па с |
| C.з. |
6. Визначити похибки прямих вимірювань.
7. Абсолютну похибку D h обчислити за формулою
.
8. Записати кінцевий результат у вигляді
h =(` h ± D` h), Еh =... %.
Контрольні запитання
1. Які явища перенесення ви знаєте?
2. За яких умов справджується формула Пуазейля?
3. Від яких чинників залежить коефіцієнт в’язкості рідин?
4. Дайте визначення одиниці вимірювання коефіцієнта в’язкості в системі одиниць СІ.
5. У чому полягає фізичний зміст градієнта швидкості для рідини, яка протікає по трубі?
6. Що таке кінематична в’язкість рідини?
Лабораторна робота №205. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ РІДИНИ МЕТОДОМ ВІДРИВАННЯ КІЛЬЦЯ
Завдання: визначити коефіцієнт поверхневого натягу води та водних розчинів за кімнатної температури методом відривання кільця.
Приладдя: установка для вимірювання коефіцієнта поверхневого натягу рідини, набір досліджуваних рідин, термометр, фільтрувальний папір.
Теоретичний матеріал, який необхідно засвоїти під час підготовки до виконання роботи: структура й особливості теплового руху атомів і молекул рідин; головні положення молекулярно-кінетичної теорії; поверхнева енергія; коефіцієнт поверхневого натягу і його фізичний зміст; змочування; крайові кути; тиск під викривленою поверхнею рідини, формула Лапласа.
Література:
1) § 19.3–19.5, с. 373–380;
2) § 21.4–21.7, c.122–130;
3) § 61–63, с. 191–262;
4) § 66–69, с. 111–116.
Опис установки. На рис. 6 зображена установка для визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідин методом відривання кільця. Алюмінієве кільце 1 підвішене до мілідинамометра 2. За допомогою гвинта 3 кільце можна опускати і піднімати по вертикалі. Відлік сили виконують за шкалою 4, проградуйованою в міліньютонах. На поворотному столику 5 закріплені посудини 6 із досліджуваними рідинами.
Ідея роботи та виведення робочої формули. Коефіцієнт поверхневого натягу рідини можна визначити за формулою
a=F/l, (1)
де F – сила поверхневого натягу, яка діє на тіло, що контактує з рідиною; l – довжина межі контакту. Отже, визначивши F і l, можна легко обчислити a.
У цій роботі з рідиною контактує кільце із зовнішнім діаметром D і товщиною стінки d. Якщо позначити х – внутрішній діаметр кільця, то довжину межі контакту можна визначити як l=2p (D+x), але x=D–2d, тоді
l=2p (D–d). (2)
Силу поверхневого натягу F визначають за показами мілідинамометра 2. Тоді з (1) матимемо
. (3)
Вираз (3) – робоча формула лабораторної роботи.
