Вязкость жидкостей

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВПО

УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Лабораторная работа «Вязкость жидкостей»

по дисциплине «ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ»

Выполнил:                                                           Студентка 2 курса группы ТБ-14з

                               Шифр:  

                                      Вариант 12

Проверил:                                                            

Ухта 2018

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Цель работы: Исследовать влияние температуры на вязкость нормальной (ньютоновской) жидкости.

1. Методика эксперимента.

В настоящей работе вязкость жидкостей определяют простым и достаточно универсальным вискозиметрическим способом. Он основан на измерении времени истечения τ известного объёма испытуемой жидкости V через капилляр радиусом r  и длиной l  при заданной величине напора Р, вызывающего течение. В этом случае из уравнения Ньютона получается уравнение Пуазейля:

                                                                                 (7)[pic 1]

Если работать с постоянным объёмом жидкости Vпри постоянном перепаде давлений на концах капилляра, например P = ρgh  то формула (7) будет иметь вид :

                                     µ = kρτ                                                     (8)

или

                                     ν = kτ              

где ρ- плотность жидкости

                                                                                    (9)[pic 2]

 g = 9.81 м/с2 ; h = разность уровней жидкости в вискозиметре.

Прибор, с помощью которого измеряют вязкость, называется вискозиметром (рис.1). Константа k в уравнении (9) называется постоянной вискозиметра. Она приводится в паспорте прибора, а так же может быть определена, если измерить время истечения стандартной ньютоновской жидкости с известной вязкостью.

2. Порядок выполнения работы.

А) Получают у преподавателя исследуемую жидкость и с помощью воронки заливают её в широкое колено вискозиметра -7. Жидкость наливают в таком количестве, что бы при выдавливании её в верхнее расширение 5 до одной трети по высоте в нижнем резервуаре 3 её объем был так же около одной трети. (В нашей работе исследуемая жидкость уже залита в вискозиметр)

Б) Устанавливают вискозиметр в термостат таким образом, что бы расширение  5 было ниже уровня воды в термостате. В простейшем случае роль термостата может выполнить стеклянный стакан с водой.

В) С помощью электрической плитки нагревают воду в термостате до необходимой температуры.

Г) После выдержки в термостате не менее 5 минут при постоянной температуре жидкость в вискозиметре выдавливают в расширение 5. Для этого на отводную трубку 6 надевают резиновый шланг с грушей; закрыв пальцем отверстие 7, с помощью груши жидкость выдавливают до одной трети расширения 5 по высоте.

Д) Определяют время истечения жидкости τ. Для этого открывают отверстие 7 и дают жидкости свободно стекать в резервуар 3 через капилляр 2. Когда мениск жидкости достигнет метки М1, включают секундомер; при достижении метки М2 секундомер останавливают. Повторяют измерения два-три раза при постоянной температуре и определяют среднее время истечения.

Е) По формуле (8) вычисляют динамическую вязкость жидкости. Значение плотности жидкости при каждой температуре берут из справочника либо вычисляют методом интерполяции. Данные заносят в таблицу 1.

Таблица 1.

Зависимость времени истечения и плотности глицерин 30 % от температуры

 Значения плотности приведены для температур 20, 30, 40, 50, 60 С. Для промежуточных значений температур плотность вычислялась методом интерполяции по формуле: