ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА

Объем жидкости или газа, протекающий через капилляр при ламинарном течении, определяется формулой Пуазейля:

,

где η –коэффициент вязкости жидкости (газа);

r –радиус капилляра;

DP –изменение давления в капилляре;

l –длина капилляра;

t –время течения жидкости (газа) через

капилляр.

Используя эту формулу, можно найти коэффициент вязкости жидкости или газа:

(1)

Определение коэффициента вязкости жидкости

Схема прибора, служащего для определения коэффициента вязкости, изображена на рис. 1.

Исследуемая жидкость (вода) наливается в сосуд А. Через пробку этого сосуда проходит капилляр длиной l, радиус капилляра r, нижний конец которого закрыт резиновой пробкой.

l(длина капилляра)= 240мм,

r(радиус капилляра)= 0,65мм.

На стенке сосуда Анаходится шкала, по которой измеряется высота уровня жидкости от нижнего конца капилляра.

Если открыть пробку, то в капилляре возникнет ламинарное течение воды. Объем воды, протекающей по капилляру за некоторое время, можно определить с помощью мензурки М. Величина изменения давления DР равна в дан-
ном случае давлению столба жидкости высотой h, но т. к. высота столба
жидкости в сосуде по мере вытекания изменяется, то берется средняя
высота h_ср.

,

где h₁ – высота уровня воды до вытекания;

h₂ – высота уровня воды после вытекания;

r–плотность жидкости.

Выполнение работы

1. Зафиксировать начальную высоту уровня воды h₁.

2. Открыть капилляр, т. е. вытащить пробку, одновременно включить секундомер.

3. Через определенное время (60–100 сек.) закрыть капилляр, и одновременно остановить секундомер.

4. Измерить конечную высоту уровня воды h₂.

5. Измерить объем вытекшей воды с помощью мензурки.

6. Вычислить коэффициент вязкость жидкости hпо формуле (1).

7. Опыт проделать не менее 3 раз. Результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1

h = h_ср +∆h_ср

Определение коэффициента вязкости газа

Установка для определения коэффициента вязкости газа (рис. 2), состоит из сосуда С,дифференциального керосинового манометра ДМ,капилляра К, осушителя В.

Сосуд С имеет краны К₁иК₂.Через кран К₂ сосудС соединяется с капилляром К длиной l, радиус капилляра r:

r (капилляра) = 0,19 мм;

l(капилляра) = 10 см;

r (керосина) = 0,8 ^г/_см³.

Через кран К₁вода может выливаться из сосуда С.

,

где r_к – плотность керосина.

,

где h₁ – начальная разность уровней жидкости;

h₂ – конечная разность уровней жидкости.