Как да се измери вискозитет: 10 стъпки (с илюстрации)

Вискозитетът може да се дефинира като мярка за резистентност към течността към потока, която също се нарича вътрешно триене на течност. Вземете, например, вода и мед. Водата тече сравнително лесна, докато медът е много по-малко технически. Тъй като медът е по-малко подложен на потока, той има по-голям вискозитет от водата. Има много начини за измерване на вискозитета и в най-простия капка в топката в прозрачен контейнер с течност, чийто вискозитет трябва да се определи.

Стъпка

Част 1 от 2:

Какво е вискозитет

един. Разберете какъв е вискозитетът. Вискозитетът определя резистентността към течността към потока. Високозитет течности, като мед, текат много бавно. В същото време ниските вискозитетни течности, като например водния поток. Вискозитетът се измерва в паскали за секунда (Pa · s).

Изображение, озаглавено измерване на вискозитета стъпка 2

2. Запишете уравнението на вискозитета. В експеримента, описан по-долу, скоростта на преминаване на топката през течността се измерва, за да се определи вискозитет. Формулата за определяне на вискозитета е написана като [2 (p_Не-Пс_Й) GA] / 9V, където Пс_Не - плътност на крушката, p_Й - плътност на течността, Г - ускоряване на гравитацията, А - радиус на топката, В - скорост на топката.

Изображение, озаглавено измерване на вискозитета стъпка 3

3. Помислете за величината, включена във формулата. Плътността на обекта се дефинира като обем на единица и е обозначен с писмото Пс. В нашата формула е необходимо да се определи плътността на топката Пс_Не и плътност на течността Пс_Й, чрез които преминава. За определяне на радиуса на топката А, Можете да измерите продължителността на обиколката му и да го разделите с 2π. Причинени от сила на ускоряване на тежестта на свободното падане Г е константа, която зависи от планетата. За земята, ускоряването на свободното падане е 9.8 m / s. Sharch скорост В, който се измерва по време на експеримента, представлява разстоянието в метри, разделени на броя на секундите (m / s).

Част 2 от 2:

Измерване на вискозитета

един. Подгответе всичко необходимо за експеримента. За да определите вискозитета на течността, ще ви е необходим топка, степенувана мензурка, владетел, хронометър, тест за течност, люспи и калкулатор. Този експеримент се състои от няколко стъпки и ако правите всичко правилно, можете да определите вискозитета на течността.

За експеримент е подходящ малък мрамор или стоманена топка. Диаметърът му не трябва да надвишава диаметъра на мензурските, за да може да падне свободно в него.
Можете да вземете доста голямо пластмасово меню с отделения на страничната повърхност, която ви позволява да определите обема.
Вместо хронометъра можете да използвате обикновени часове, но в този случай ще получите по-малко точни резултати.
Течността трябва да бъде доста прозрачна, така че да видите как топката е спусната в нея. Опитайте се да използвате различни течности при различни скорости на тока, за да видите как се различава техният вискозитет. Например, можете да вземете вода, мед, сироп, растително масло и мляко.

Изображение, озаглавена мярка Вискозитет Стъпка 5

2. Изчисляване на плътността на топката. За да определите вискозитета, трябва да знаете Плътност както материал, така и течност. Плътност Д Изчислени по формула

Д = М / В

, където М - масата на темата, и В - неговия обем.

Поставете крушката върху везните и я измервайте. Запишете стойността, получена в грамове (g).

намирам Купа В с помощта на формула V = (4/3) x π x R, където π е постоянна равна на 3.14, и R - радиус на топката. Радиус на топка Може да се намери, както следва: измерване на дължината на обиколката му и след това го разделя на 2π.

Можете също да намерите обема на топката в количеството вода, което той се измества от Менсур. Запишете началната височина на нивото на водата, след това спуснете топката във водата и маркирайте новото ниво на водата. Заменете първоначалното ниво. В резултат на това ще получите обем на насипно състояние в милилитри (ml).

Изчисляване на плътността на формулата

Д = М / В

. В резултат на това ще намерите плътност в грамове на милилитри (g / ml).

Изображение, озаглавена мярка Вискозитет Стъпка 6

3. Определя плътността на изучаването на течността. Направете го със същата формула.

Първата мярка на много празни менниск. След това се изсипва течност в Менсур и го претегля отново. Отстранете от масата на minzur с течна маса на празен меннайок - в резултат ще имате маса от течност в грамове (g).

За да намерите обема на течността, просто определете височината на нейното ниво в мензурка по отделения на нейната странична повърхност. Запишете резултата, получен в милилитри (ml).

Замествайте резултатите във формулата

Д = М / В

, И ще имате плътност на течността в грамове на милилитри (g / ml).

Изображение, озаглавена мярка Вискозитет Стъпка 7

4. Попълнете в течността на мензорка и направете етикети върху него. Напълнете Menpcken с изучаването на течността и поставете страничната повърхност на етикета. Бавно напълнете течността в мензорка, така че да я напълнете за около ½-¾.

Начертайте етикет в горната част на menzurka около 2,5 сантиметра под нивото на течността.

Поставете втория етикет с около 2,5 сантиметра над дъното на Менсур.

Измерване на разстоянието между горния и долния маркер. Приложете към долния етикет началото на линията и измерете разстоянието до горния маркер.

Изображение, озаглавена мярка Вискозитет Стъпка 8

пет. Измерване на времето, за което топката преодолява разстоянието между знаците. Спуснете топката в течността и започнете хронометъра, когато долният край на топката идва с горната маркировка. Спрете хронометъра, когато топката ще достигне до дъното.

Тези измервания са по-трудни за извършване на течности с нисък вискозитет, тъй като в тях топката пада по-бързо, че не е лесно за точното време.

Повторете тази стъпка най-малко три пъти (колкото повече измервания правите, толкова по-точен ще бъде резултатът) и ще се определи за три стойности средна стойност. За да намерите средната стойност, сгънете всички получени резултати и ги разделете на броя на измерванията.

За този метод е най-добре да се използва достатъчно малка топка - в този случай, течният поток около топката ще бъде наистина вискозен и далеч от бурнен. В допълнение, топката трябва да бъде достатъчно малка в сравнение с мензурка, така че по време на падането разстоянието между нея и стените му е най-малко 10 радиуса на топката.

Изображение, озаглавена Мярка Вискозитет Стъпка 9

6. Изчислете скоростта на топката. Скоростта съответства на разстоянието, разделено на времето, прекарано, за да се преодолее това разстояние. Скорост В Формулата се изразява

В = Д / T

, където Д - изминато разстояние, T - прекарано време.

Подайте измерените стойности във формулата

В = Д / T

и определете скоростта на топката.

Изображение, озаглавена Мярка Вискозитет Стъпка 10

7. Изчислете вискозитета на течността. Заменете стойностите, намерени във формулата Вискозитет = [2 (p_Не-Пс_Й) GA] / 9V, където Пс_Не - плътност на крушката, p_Й - плътност на течността, Г - ускоряване на свободното есен (постоянна стойност, равна на 9,8 m / s), А - радиус на топката, В - скорост на топката.

Да предположим, че плътността на флуида е 1,4 g / ml, плътността на топката е 5 g / ml, нейният радиус е 0.002 m и скоростта на топката е 0,05 m / s.

Ние заместваме тези стойности във формулата и получаваме: вискозитет = [2 (5 - 1.4) (9,8) (0.002) ^ 2] / (9 х 0.05) = 0.00062784 pa · s.

Съвети

Запишете всички стойности в таблицата, за да не се объркват в резултатите от измерването.
Всички измервания трябва да се извършват в метричната система.
Не забравяйте в крайна сметка да определите измерване на единици.

Предупреждения

За този метод плътността на топката трябва да надвишава плътността на течността.
Не изливайте прекалено много течност в Menspken, така че най-високото му ниво не се вписва твърде близо до ръба на Минзур. Ако не оставяте достатъчно място, когато намалявате топката в мензорка, някои от течността могат да се разлеят, което ще наруши резултатите от измерването.
Изсипете предишната течност от Mensur и напълно яснете преди да извършите измервания на новата течност.
Преди да започнете експерименти, проверете дали няма остатъци от вода или друга течност в мензорка. Чуждестранната течност ще повлияе неблагоприятно на точността на получените резултати.

От какво имаш нужда

Малка солидна топка или друг сферичен обект, който потъва в изучаването на течността
Изследвана течност
Измерване на menzur с по-голям диаметър от топката
Калкулатор
Хронометър
Измерване на рулетка или владетел
Маркер
мащаб