A folyadék viszkozitása a folyadék belső súrlódásának mértéke. A nagy viszkozitású folyadékok lassan, míg az alacsony viszkozitású folyadékok gyorsan áramlanak. A láva viszonylag magas viszkozitású; a víz viszonylag alacsony. A folyadék viszkozitását megmérheti egy gömb sebességének mérésével, amikor az átesik a folyadékon. A gömb sebessége a gömb és a folyadék relatív sűrűségével kombinálva felhasználható a folyadék viszkozitásának kiszámításához.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A folyadéktartályba ejtett fémgolyó sebességének mérésével meghatározhatja a folyadék viszkozitását.
A labda sűrűségének kiszámítása
Mérje meg a labda tömegét az egyensúlyával. Tegyük fel például, hogy a golyó tömege 0,1 kilogramm (kg).
Keresse meg a gömb sugarát, először megmérve az átmérőt (egyenes vonal távolsága a gömbön a legszélesebb helyen). Osszuk el az átmérőt 2-vel; ez adja meg a labda sugarát. Számítsa ki a gömb térfogatát úgy, hogy bedugja a sugarat a gömb térfogatának egyenletébe. Tegyük fel, hogy a golyóscsapágy sugara 0,01 méter (m). A kötet a következő lenne:
V = \ frac {4} {3} \ pi r ^ 3 = \ frac {4} {3} \ pi 0,01 ^ 3 = 0,00000419 \ text {m} ^ 3
Számítsa ki a gömb sűrűségét úgy, hogy elosztja a tömegét a térfogatával. A gömb sűrűsége a példában a következő lenne:
d = \ frac {0.1} {0.00000419} = 23,866 \ text {kg / m} ^ 3
A folyadék sűrűségének kiszámítása
Mérje meg a beosztott henger tömegét, amikor az üres. Ezután mérje meg a mérőhenger tömegét 100 milliliter (ml) folyadékkal. Tegyük fel, hogy az üres henger tömege 0,2 kg, folyadékkal együtt pedig 0,45 kg.
Határozza meg a folyadék tömegét úgy, hogy az üres henger tömegét kivonja a folyadékkal ellátott henger tömegéből. A példában: Folyadék tömege = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Határozza meg a folyadék sűrűségét úgy, hogy elosztja a tömegét a térfogatával. Példa:
d = \ frac {0,25 \ text {kg}} {100 \ text {ml}} = 0,0025 \ text {kg / ml} = 2500 \ text {kg / m} ^ 3
1 ml egyenlő 1 cm-rel3 és 1 millió köbcentiméter 1 köbméter
A folyadék viszkozitásának mérése
Töltse fel a magas beosztású hengerét a folyadékkal, hogy kb. 2 cm-re legyen a henger tetejétől. Jelölőjével 2 cm-rel jelölje meg a folyadék felszíne alatt. Jelöljön meg egy másik vonalat 2 cm-re a henger aljától.
Mérje meg a két jel közötti távolságot az osztott hengeren. Tegyük fel, hogy a távolság 0,3 m.
Hagyja, hogy a golyó a folyadék felületére menjen, és a stopper segítségével mérje meg, mennyi idő alatt esik le a labda az első jelről a második jelre. Tegyük fel, hogy a labda 6 másodpercbe telt, mire a távolság elesett.
Számolja ki a zuhanó labda sebességét úgy, hogy elosztja az elesett távolságot a megtett idővel. A példában:
v = \ frac {0,3 \ text {m}} {6 \ text {s}} = 0,05 \ text {m / s}
Az összegyűjtött adatok alapján számítsa ki a folyadék viszkozitását:
\ text {viszkozitás} = \ frac {2 (\ text {golyósűrűség} - \ text {folyadéksűrűség}) ga ^ 2} {9v}
ahol g = gravitáció miatti gyorsulás = 9,8 m / s2 a = golyóscsapágy sugara v = a golyóscsapágy folyadékon keresztüli sebessége
Csatlakoztassa a méréseket az egyenletbe a folyadék viszkozitásának kiszámításához. Például a számítás így néz ki:
\ text {viszkozitás} = \ frac {2 (23 866-2500) (9,8) (0,01) ^ 2} {9 (0,05)} = 93,1 \ szöveg {pascal másodperc}
Amire szükséged lesz
- Egyensúly
- Méterrúd
- Nagy beosztású henger
- Kis fém golyó
- Jelző
- Stopperóra