Измерение плотности жидкости при помощи ареометра

Ареометр 2 служит для определения плотности жидкости поплавковым методом. Он представляет собой пустотелый цилиндр с миллиметровой шкалой и грузом в нижней части (см. рис. 1). Благодаря грузу ареометр плавает в исследуе-мой жидкости в вертикальном положении. Глубина погружения ареометра h является мерой плотности жидкости и считывается со шкалы по верхнему краю мениска жидкости вокруг ареометра. В обычных ареометрах шкала отградуирована сразу по плотности.

Порядок выполнения работы

1. Измерить глубину погружения h ареометра по миллиметровой шкале на нем.

2. Вычислить плотность жидкости по формуле

r = 4× m /(p × d ² × h), (6)

где m – масса ареометра, кг; d – диаметр ареометра, м; h – глубина погружения ареометра, м.

Эта формула получена приравниванием силы тяжести ареометра G=m×g и выталкивающей (архимедовой) силы Р _арх = r×g×W, где объем погруженной части ареометра W = (p×d ² / 4) ×h.

3. Сравнить опытное значение плотности r со справочным значением r ^* (см. табл. 1).

4. Значения используемых величин свести в табл. 2 (см. Приложение).

Определение вязкости вискозиметром Стокса

Вискозиметр Стокса 3 достаточно прост и содержит цилиндрическую ёмкость, заполненную исследуемой жидкостью, и шарик (см. рис. 1). Прибор позволяет определить вязкость жидкости по времени падения шарика в ней следующим образом.

Порядок выполнения работы

1. Повернуть устройство № 1 в вертикальной плоскости на 180⁰ и зафикси-ровать секундомером время t прохождения шариком расстояния ℓ между двумя метками в приборе 3. Шарик должен падать по оси емкости без соприкосновения со стенками. Опыт выполнить три раза, а затем определить среднее арифметичес-кое значение времени t.

2. Вычислить опытное значение кинематического коэффициента вязкости жидкости по следующей зависимости:

n = g × d ² × t × (r _ш / r - 1) / [18 × ℓ + 43,2 × ℓ × (d / D)], (7)

где g – ускорение свободного падения, м/с²; d и D – диаметры шарика и цилиндрической ёмкости соответственно, м; r и r _ш – плотности жидкости и материала шарика соответственно, кг/м³.

3. Сравнить опытное значение кинематического коэффициента вязкости n с табличным значением n ^* (см. табл. 1).

4. Значения используемых величин свести в табл. 3 (см. Приложение).

Измерение вязкости капиллярным вискозиметром

Капиллярный вискозиметр 4 включает ёмкость с капилляром (см. рис. 1). Вязкость определяется по времени истечения жидкости t из ёмкости через капилляр.