Lab № 5
Lab № 5
Meghatározása kinematikus viszkozitását a folyadék a kapilláris módszert
A cél a munkát. Ismerete egyik meghatározó módszer kinematikus viszkozitását a folyadék és vizsgálja a függőség a kinematikus viszkozitása folyékony koncentrációjú oldatok.
Bármilyen tényleges folyadék viszkozitása, azaz ingatlan ellenállni, ha mozog az egyik része a folyadék a másikhoz képest.
Ez a tulajdonság két esetben jelenik meg:
Az első esetben az erő testfolyadék mozgási ellenállásának (például, ellenállás erő a vízmozgás tengeralattjáró) jellemzi, amelynek dinamikus viszkozitása. Ha a folyadék mozog képest szilárd (például, a víz, a benzin, a vezetékben, vagy a vér olajat artériák és vénák), az ellenállás erő között felmerülő két réteg folyékony, jobban jellemzik a kinematikus viszkozitás.
Ellentétben gáz (ahol a távolság a molekulák közötti és a nagy belső súrlódási erő határozza elsősorban a átadása lendület (lendület) között a gáz rétegek) folyadékokban, ahol a távolság a molekulák sokkal kevésbé viszkozitása miatt elsősorban a molekuláris kölcsönhatás korlátozza a mobilitás a molekulák. A folyékony molekulák képesek behatolni a szomszédos rétegbe képződése során egy üreg benne, elegendő kihagyva a molekulához. A formáció az üreg (a „lazítás” folyékony) fogyasztják úgynevezett aktiváló energia viszkózus áramlás. Az aktiválási energia csökken a csökkenő hőmérséklettel a T és P nyomásnál Ez az egyik oka a drasztikus csökkenését Folyadékok viszkozitását a hőmérséklet emelkedésével, és növelje azt nagy nyomáson. A formáció az üreg növeli a belső energiája a folyadék (fűtött). Ez csak akkor következik be, amikor a folyadék mozog, azaz a A folyékony hat rá külső erők. Ez azt jelenti, hogy mivel a belső súrlódási erő a kinetikus energia a folyadék válik a belső energia. Nyilvánvaló, hogy minél kisebb a mozgási energiáját a folyadék fordul a belső energia, annál kisebb a szerepe a viszkozitás. De a kinetikus energia a folyadék mennyisége arányos a sűrűsége és a munka a belső súrlódási erő arányos a dinamikus viszkozitás. Ezért, a relatív hatását folyékony viszkozitás relatív mozgását merev test határozza meg
és amely az úgynevezett kinetikus folyadék viszkozitását.
V értéke pontosabb, mint az értéke a szerepe viszkozitás, ceteris paribus. Tekintettel arra, hogy a méret és a v lehet meghatározni nemcsak folyadék, hanem a gáz, tekintsük a következő példát. A hőmérséklet körülbelül 0 0 C víz mennyiségét mintegy 100-szor nagyobb, mint a levegő. Ez azt jelenti, hogy az ellenállás erő, amely akkor keletkezik, ha egy merev test mozgását a vízben, jóval nagyobb lesz, mint amikor ezt a mozgást a test a levegőben. Ugyanilyen körülmények között, a kinematikus viszkozitást térfogat vízben közel 10-szer kisebb, mint a kinematikai viszkozitás a levegő, és ez azt jelenti, hogy húzóerő során előforduló a víz áramlását a csövön keresztül átmérője d. Ez lesz sokkal kisebb, mint amikor átáramló levegő csövet.
ellenállás erők eredő mozgás egy folyadék a cső, nem csak attól függ, a folyadék viszkozitása, hanem a jellege a mozgása. A folyadék áramlását azt mondják, hogy stacionárius, ha a vektor folyadékot részecskesebesség minden pontján által elfoglalt tér az áramló folyadék, állandó marad. Más szóval, minden részecske folyadék áthalad ezen a ponton tér és a második, az eredetivel azonos nagyságú és irányú sebesség. Amikor folyamatos áramlását a folyadék mozog, mint a rétegek, ahol minden egyes réteg szomszédos csúszdák relatív keverés nélkül, és a sebesség vektorok összes folyadék részecskék párhuzamos a cső tengelyével. Az ilyen folyadék áramlását az úgynevezett lamináris (rétegelt). Növelésével az áramlási sebesség a folyadék természetének a laminátum folyadékáram megbomlik, és a lamináris áramlás válik turbulens, ahol az erő ellenállást folyadék mozgását a csőben drámaian megnő. Annak megállapítására, hogy milyen típusú folyadék mozgását a csőben azáltal, hogy a kísérletileg meghatározott kritérium, amely az úgynevezett Reynolds szám:
Ebben a vizsgálatban, meghatározása a kinematikus viszkozitása alkohol oldatok, hogy mérjük a folyadék áramlását egy kapilláris viszkoziméterrel a nehézségi gyorsulás hatására. Lamináris folyadék viszkoziméterben kis nyomáskülönbség van ellátva, hogy a kapilláris cső végei és a kis átmérőjű.
Tekintsük a folyadék mozgása a (ábra. 1) át a kapilláris hossza hatása alatt a nyomáskülönbség a felső és alsó végét a cső. A lamináris áramlás a folyadék (például víz), az arány irányított mozgás részecskék azonos távolságra, a tengely ugyanaz lesz.
Jelenléte miatt a belső súrlódás maximális sebesség lesz egy középső része a folyadék, a legkisebb sebesség egyenlő nullával, része a folyadék érintkezik a cső fala. Az átlagsebesség a folyékony réteg határozza meg a törvény a Poiseuille
hol és # 45; a kinematikus viszkozitást és az áramlási ideje egy szabványos (referencia) a folyadékot a kapilláris. Ennélfogva, a (9), és ismerve a kinematikus viszkozitása a referencia folyadékok való áthaladás során a kapilláris és az áthaladási idő a kapilláris az azonos térfogatú mintát folyadék lehet meghatározva kinematikai viszkozitása az utóbbi.
Ostwald kapilláris viszkoziméterrel (lásd. Ábra. 2 a következő oldalon.) Egy U alakú üvegcső, széles AB térd kiterjesztés, amely befejezi az alján KDG S. További térd K. A kapilláris áll véget a tetején a hosszabbító D és G.
Röviden cső kerül egy gumicsövet egy körte E F. átmenőfurat egy tölcséren széles láb öntött bizonyos mennyiségű minta folyadék a szint b. Ezután záró lyuknál A. sűrített gumiballon F és desztillált folyadékot a kiterjesztése C a tágulási D és G. Amint néhány folyadék válik expanziós G. desztillációt akkor fejeztük folyadék. Ezután a folyékony figyelhető áramlik át a kapilláris K balról a jobb térdét. Abban az időben, amikor a meniszkusz áthalad a tag T. Stopper, és amikor elhaladnak a védjegy n leállítása a stoppert.
Az, hogy a teljesítmény
1. Pour viszkoziméterrel egy bizonyos mennyiségű vizet, és háromszor mért áramlása során a kapilláris viszkoziméterrel. Find.
2. táblázat segítségével érték vizet a levegő hőmérséklete, amely jelenleg a laboratóriumban állandó számolószerkezettel.
3. Öntse a vizet a viszkoziméterrel, alternatívaként beíeöntött különböző koncentrációjú alkohol oldatok C és az idő az előfordulásuk.
4. A képlet szerint értékének meghatározásához a kinematikus viszkozitása egyes oldatok.
5. ábrázoljuk
Kérdések az önuralmat
- Mi jellemzi a dinamikus viszkozitás a folyadék?
- Mi jellemzi a kinematikai viszkozitás a folyadék?
- Milyen fizikai oka viszkózus súrlódás folyadékok és gázok?
- Mi az ötlet az eljárás meghatározására kinematikai viszkozitása alkalmazott folyadékot Ostwald?
- Mik a legfontosabb elemei a viszkoziméter?
- Mi a célja a kiterjesztés C viszkoziméter?
- Milyen típusú folyadék áramlását ismert az Ön számára? Bizonyos folyadékok (ideális vagy valós) vannak tartva?
- Mi a Reynolds szám és milyen betegségek esetén alkalmazható?
- Írása és szemléltetik Poiseuille képlet. leírja az áramlás egy viszkózus folyadék egy csatornán keresztül egy kör keresztmetszetű.
- Mi az áramlási ellenállást, és mi a függőség részben a csatorna sugár?
- Az elosztás (disztribúció) az ideális folyadék sebességét a keresztmetszete a csatorna? A válasz megmagyarázni.
- Változó, ha a nyomás a keresztmetszete az áramlás egy valódi folyadékban? Hogyan és miért?