Физических свойств жидкости

ОГБПОУ «РЯЖСКИЙ КОЛЛЕДЖ ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА А. М. СЕРЕБРЯКОВА»

 

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА НА ТЕМУ:

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРОТОРНЫХ РАБОТ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «УСТРОЙСТВО ГИДРООБОРУДОВАНИЯ И ГИДРОПРИВОДА»

 

ВЫПОЛНИЛ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ________________________Ю. В. АНДРИЯНОВ

 

Методическая разработка рассмотрена цикловой комиссией

 

по специальности 23.02.04

 

Протокол заседания цикловой комиссии №____ от «___» ___________ 20__ г.

 

 

Председатель ЦК ___________________________ Андриянов Ю. В..

Подпись

 

 

2020

	СОДЕРЖАНИЕ
		стр.
1.	Аннотация	3
2.	Методические указания по выполнению лабораторных работ	4
3.	Используемая литература	61

АННОТАЦИЯ

 

 

Методические указания по выполнению лабораторных работ дисциплины «Устройство гидрооборудования и гидропривода» для студентов по специальности 23.02.04, разработаны и составлены в соответствии с требованиями государственного стандарта третьего поколения.

 

Методические указания представляют собой материалы, включающие в себя теоретическую часть дисциплины, необходимую для изучения и выполнения лабораторных заданий, справочную информацию на задание к тринадцати лабораторным работам.

 

На каждую лабораторную работу отведено определенное время (по 2 часа), необходимое, чтобы студенты могли ознакомиться, изучить и выполнить лабораторные задания, необходимые для закрепления полученной информации и знаний, с целью их дальнейшего использования в профессиональной деятельности.

 

Для проверки полученных знаний после ознакомления с методическими указаниями по каждой работе выполняется ряд обязательных заданий – выполнение лабораторного задания, заполнение таблиц, написание формул и ответов на вопросы, выводы по проделанной работе.

 

После изучения методических указаний, выполнения письменных заданий, проверяются знания студентов устно, а так же используются решения ситуационных задач.

 

Методические указания по выполнению лабораторных работ могут быть использованы преподавателями и студентами при изучении дисциплины «Устройство гидрооборудования и гидропривода» для очного отделения в учебных заведениях СПО.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

Тема: Изучение свойств типовых жидкостей используемых в гидросистемах.

Определение параметров рабочих жидкостей.

 

Цель работы: освоить методы измерения плотности, теплового расширения, вязкости иповерхностного натяжения жидкостей.

 

Общие сведения

 

Вещество, находящееся в жидком агрегатном состоянии (жидкой фазе), называют жидкостью. Жидкое агрегатное состояние является промежуточным между твёрдым состоянием, которому присущи сохранение своего объёма, образование поверхности, обладание определённой прочностью на разрыв, и газообразным, при котором вещество принимает форму сосуда, где оно заключено. В то же время жидкость обладает только ей присущим свойством − текучестью, т.е. способностью пластически или вязко деформироваться под действием любых (включая сколь угодно малые) напряжений. Текучесть характеризуется величиной, обратной вязкости.

 

Основные характеристики жидкости – плотность, сжимаемость, тепловое расширение, вязкость и поверхностное натяжение.

 

Плотностью однородного вещества называют отношение массы m жидкости к её объему

W:

 

ρ = m/W.

 

Удельный вес или вес единицы объема – отношение веса жидкости к ее объему, измеряетсяН/м³ или кгс/м³.

 

γ=G/V,

 

γ=mg/V,

 

γ=ρg.

 

Сжимаемость – свойство жидкости уменьшать объём под действием всестороннегодавления. Она оценивается коэффициентом сжимаемости β_p, показывающим относительное уменьшение объёма жидкости ∆ W / W при повышении давления ∆ ρ на единицу:

 

βρ = (∆ W / W)/∆ ρ.

 

Тепловое расширение – свойство жидкости изменять объём при нагревании –характеризуется, при постоянном давлении, коэффициентом объёмного теплового расширения β_T, который равен относительному приращению объёма ∆ W / W в случае изменения температуры ∆ Т на один градус:

 

β_T =(∆ W / W)/∆ T.

 

Как правило, при нагревании объём жидкости увеличивается.

 

Вязкость (внутреннее трение) – свойство текучих тел оказывать сопротивлениеперемещению одной их части относительно другой. Её оценивают коэффициентомдинамической вязкостиµ, который имеет размерность Па·с. Он характеризует сопротивлениежидкости (газа) смещению её слоёв.

 

Наряду с динамической вязкостью в расчётах часто используют коэффициенткинематической вязкости ν, который определяют по формуле

 

n = µ/ρ

и измеряют м²/с или стоксами (1 Ст = 1 см²/с).

 

Коэффициенты динамической и кинематической вязкости определяются родом жидкости, не зависят от скорости течения, существенно уменьшаются с возрастанием температуры. В справочной литературе приведены значения жидкостей при нормальных условиях.

 

Поверхностное натяжение – термодинамическая характеристика поверхности разделадвух фаз, определяемая работой обратимого изотермического образования единицы площади этой поверхности. В случае жидкой поверхности раздела поверхностное натяжение

рассматривают как силу, действующую на единицу длины контура поверхности и стремящуюся сократить поверхность до минимума при заданных объёмах фаз. Характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения σ, Дж/м²= Н/м. Работа образования новойповерхности затрачивается на преодоление сил межмолекулярного сцепления (когезии) при переходе молекул вещества из объёма тела в поверхностный слой. Равнодействующая межмолекулярных сил в поверхностном слое не равна нулю и направлена внутрь той фазы, в которой силы сцепления больше. Таким образом, поверхностное натяжение является мерой не компенсированности межмолекулярных сил в поверхностном (межфазном) слое, или избытка свободной энергии в поверхностном слое по сравнению со свободной энергией в объёмах фаз.

 

Описание устройства для изучения

физических свойств жидкости

 

Устройство для изучения физических свойств жидкости содержит 5 приборов, выполненных в одном прозрачном корпусе (рис. 1), на котором указаны параметры, необходимые для обработки опытных данных. Приборы 3–5 начинают действовать после переворачивания на 180^о устройства. Термометр 1 показывает температуру окружающей среды и, следовательно, температуру жидкостей во всех приборах.

 

Рис. 1.1 Схема устройства:

1 – термометр; 2 – ареометр; 3 – вискозиметр Стокса;

 

4 – капиллярный вискозиметр; 5 – сталагмометр