اللزوجة السائلة هي مقياس للاحتكاك الداخلي للسائل. تتدفق السوائل ذات اللزوجة العالية ببطء ، بينما تتدفق السوائل منخفضة اللزوجة بسرعة. الحمم ذات لزوجة عالية نسبيًا ؛ الماء منخفض نسبيًا. يمكنك قياس لزوجة سائل ما عن طريق قياس سرعة كرة أثناء سقوطها عبر السائل. يمكن استخدام سرعة الكرة ، جنبًا إلى جنب مع الكثافة النسبية للكرة والسائل ، لحساب لزوجة السائل.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
من خلال قياس سرعة كرة معدنية تسقط في وعاء سائل ، يمكنك تحديد لزوجة السائل.
حساب كثافة الكرة
قس كتلة كرتك باستخدام توازنك. على سبيل المثال ، افترض أن كتلة الكرة 0.1 كجم (كجم).
أوجد نصف قطر الكرة بقياس القطر أولاً (مسافة الخط المستقيم المار بالكرة عند أعرض جزء). قسّم القطر على 2 ؛ هذا يعطي نصف قطر كرتك. احسب حجم الكرة عن طريق إدخال نصف القطر في معادلة حجم الكرة. افترض أن نصف قطر محمل الكرة 0.01 متر (م). سيكون الحجم:
V = \ frac {4} {3} \ pi r ^ 3 = \ frac {4} {3} \ pi 0.01 ^ 3 = 0.00000419 \ text {m} ^ 3
احسب كثافة الكرة بقسمة كتلتها على حجمها. ستكون كثافة الكرة في المثال:
د = \ فارك {0.1} {0.00000419} = 23866 \ نص {كجم / م} ^ 3
حساب كثافة السائل
قم بقياس كتلة الأسطوانة المتدرجة عندما تكون فارغة. ثم قم بقياس كتلة الأسطوانة المتدرجة بداخلها 100 ميلليتر (مل) من السائل. لنفترض أن كتلة الأسطوانة الفارغة 0.2 كجم ، وكتلتها مع السائل تساوي 0.45 كجم.
حدد كتلة المائع بطرح كتلة الأسطوانة الفارغة من كتلة الأسطوانة مع السائل. في المثال: كتلة السائل = 0.45 كجم - 0.2 كجم = 0.25 كجم
حدد كثافة السائل بقسمة كتلته على حجمه. مثال:
د = \ frac {0.25 \ text {kg}} {100 \ text {mL}} = 0.0025 \ text {kg / mL} = 2،500 \ text {kg / m} ^ 3
1 مل يساوي 1 سم3 و 1 مليون سم مكعب يساوي 1 متر مكعب
قياس لزوجة السائل
املأ أسطوانة طويلة مدرجة بالسائل بحيث تكون على بعد حوالي 2 سم من أعلى الأسطوانة. استخدم قلم التحديد لعمل علامة تحت سطح السائل بمقدار 2 سم. ضع علامة على خط آخر على بعد 2 سم من أسفل الأسطوانة.
قس المسافة بين العلامتين على الاسطوانة المتدرجة. افترض أن المسافة 0.3 م.
اترك الكرة تنطلق على سطح السائل واستخدم ساعة التوقيت لتحديد الوقت الذي تستغرقه الكرة في السقوط من العلامة الأولى إلى العلامة الثانية. افترض أن الكرة استغرقت 6 ثوان لتسقط المسافة.
احسب سرعة الكرة الساقطة بقسمة المسافة التي قطعتها على الوقت الذي استغرقته. في المثال:
v = \ frac {0.3 \ text {m}} {6 \ text {s}} = 0.05 \ text {m / s}
احسب لزوجة السائل من البيانات التي جمعتها:
\ text {viscosity} = \ frac {2 (\ text {ball density} - \ text {liquidensity}) ga ^ 2} {9v}
حيث g = تسارع الجاذبية = 9.8 م / ث2 أ = نصف قطر محمل الكرة v = سرعة محمل الكرة خلال السائل
أدخل قياساتك في المعادلة لحساب لزوجة السائل. على سبيل المثال ، قد تبدو العملية الحسابية كما يلي:
\ text {viscosity} = \ frac {2 (23،866-2،500) (9.8) (0.01) ^ 2} {9 (0.05)} = 93.1 \ text {ثواني باسكال}
الأشياء ستحتاج
- توازن
- عصا متر
- اسطوانة كبيرة مدرجة
- كرة معدنية صغيرة
- علامة
- ساعة التوقيف