Сұйықтықтардын тыfыздыfын ареометрмен аныктау

№3 Зертханалық жұмыс

«СҰЙЫҚТЫҚТАРДЫҢ ТЫҒЫЗДЫҒЫН АРЕОМЕТРМЕН АНЫҚТАУ»

Жұмыстың мақсаты: практикалық есептеулер мен эксперименттік жұмыстарда танысу және қолдану қабілетінен тұрады:

1. сұйықтықтың негізгі физикалық қасиеттерін анықтауға арналған есептелген тәуелділіктер және олардың өлшем бірліктері;
2. сұйықтықтың негізгі физикалық қасиеттерін өлшеуге арналған аспаптар.

Теориялық ақпарат

Сұйықтық-бұл ең аз күштердің әсерінен пішінін оңай өзгертетін физикалық дене. Ол өтімділік қасиетіне ие, яғни, оның бөлшектерінің үлкен қозғалғыштығы, сондықтан ол орналасқан ыдыстың пішінін оңай алады.

Техникалық қасиеттеріне сәйкес сұйықтықтар екі класқа бөлінеді: сығылмайтын (тамшылатып) және сығылатын (газ тәрізді). Тамшылатып сұйықтықтар аз мөлшерде сфералық (тамшылатып) пішінге ие болуымен ерекшеленеді, ал үлкен мөлшерде олар әдетте бос бетті құрайды. Газдар, керісінше, қысымның әсерінен олардың көлемін едәуір азайтуға және ол болмаған кезде шексіз кеңеюге қабілетті, яғни, олар үлкен сығылуға ие.

Сұйықтықтар мен газдар белгілі бір физикалық қасиеттермен сипатталады, олардың ең маңыздысы меншікті ауырлық, тығыздық және тұтқырлық.

Сұйықтықтың меншікті немесе көлемдік салмағы (меншікті ауырлық күші) оның көлем бірлігінің салмағы деп аталады:

γ = G/V, (1)

мұндағы, γ-сұйықтықтың меншікті салмағы, Н/м3 ;

G-сұйықтықтың салмағы, Н;

V-сұйықтық алатын көлем, м3.

Мысалы, су үшін t = + 4°C, γ =9810 Н/м3 .

Тығыздық дегеніміз-көлем бірлігінде орналасқан сұйықтық массасы:

ρ=m/V, (2)

мұндағы, ρ-сұйықтықтың тығыздығы, кг/м3 ;

m-сұйықтықтың массасы, кг;

V-сұйықтық көлемі, м3.

Мысалы, t = +4°С, ρ =1000 кг/м3 .

Сұйықтықтың меншікті салмағы мен тығыздығы гидравликалық есептеулерде кеңінен қолданылатын өте маңызды тәуелділікпен байланысты:

γ = ρg (3)

Демек, меншікті ауырлық тұрақты шама емес екенін көруге болады, өйткені ол өлшеу орнына байланысты өзгеретін ауырлық күшінің Q – үдеуіне байланысты.

Тұтқырлық дегеніміз-сұйықтықтың оның бөлшектерінің салыстырмалы қозғалысына (сдысуына) қарсылық көрсету қасиеті.

Тұтқырлықты өлшеу бірліктері тұтқырлық коэффициенттері болып табылады. Ең көп қолданылатындар: тұтқырлықтың динамикалық коэффициенті μ [Па*c];

тұтқырлықтың кинематикалық коэффициенті V [м/с], олар келесі қатынаспен өзара байланысты:

v=µ/p (4)

мұндағы v-тұтқырлықтың кинематикалық коэффициенті м 2 /с;

μ-динамикалық тұтқырлық коэффициенті, Па*с; р-сұйықтықтың тығыздығы, кг/м3-эмпирикалық формула бойынша тұтқырлықтың кинематикалық коэффициентіне аударылатын Энглер градусымен (°Е) көрсетілген шартты тұтқырлық.

Меншікті салмақ пен тұтқырлықты өлшеуге арналған аспаптар

Меншікті салмақты анықтау

Сұйықтықтың меншікті салмағы (тығыздығы) әдетте ұзартылған қуыс шыны цилиндр болып табылатын Ареометр деп аталатын арнайы құралдың көмегімен анықталады.

Ареометр түрлері

[pic 1]

Ареометр градуирленген және жоғарғы тар бөлігінде сұйықтықтың меншікті салмағын (немесе тығыздығын) көрсететін ареометриялық шкаласы бар. Меншікті салмақты өлшеу үшін ареометр зерттелетін сұйықтықпен және жүктің арқасында ыдысқа батырылады. Оның төменгі бөлігінде (әдетте сынап немесе бөлшек) белгіленген, тік күйді сақтай отырып, қалқып жүреді. Сұйықтық менискінің жоғарғы жиегінде оқылған ареометр батырылатын ареометриялық шкала бойынша бөлу меншікті салмақтың (тығыздықтың) мәнін көрсетеді. Шартты дәрежеде меншікті салмақты көрсететін гидрометрлер бар. Олар арнайы формулалар бойынша жүйелік бірліктерге қайта есептелуі мүмкін. Мамандандырылған өнімдерге (алкоголь, сүт, күкірт қышқылы және т. б. ерітінділері)арналған гидрометрлер де бар.