Определение коэффициента внутреннего трения в жидкости при различных температурах. Алсагаров А.А - 2 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

3
Лабораторная работа
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕТА ВНУТРЕННЕГО
ТРЕНИЯ
В ЖИДКОСТИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ.
Ι. Цель работы: Определение температурной
зависимости коэффициента внутреннего трения жидкости
(глицерина или вазелинового масла) методом падающего
груза (метод Стокса).
Принадлежности: прибор для определения
коэффициента внутреннего трения, набор шариков,
микрометр, секундомер.
II. Методика измерения коэффициента
внутреннего трения.
рис.1
Тогда на площадку ∆S между этими слоями будет
действовать сила внутреннего трения (вязкости), величина
которой равна :
4
S
z
v
F ∆
∆
∆
=
η
(1)
где: η - динамический коэффициент внутреннего трения или
просто коэффициент вязкости, значение которого зависит от
свойств жидкости и от температуры.
z
v
∆
∆
- поперечный градиент скорости, он показывает, как
изменится скорость потока в направлении оси z.
Решая уравнение (1) относительно η , находим:
S
z
v
F
∆⋅
∆
∆
=
η
(2)
Следовательно, коэффициент внутреннего трения численно
равен силе, действующей на единицу площади при градиенте
скорости, равном единице. Размерность коэффициента
внутреннего трения в системе СИ следующая:
[]
⋅
=
2
м
cH
η
= Па ⋅ с = 10 [П]
Единица коэффициента внутреннего трения в системе
СИ называется пуазом. Один пуаз равен: 0, 1 Па ⋅ с.
Коэффициент вязкости является одной из важнейших
характеристик смазочных материалов. Существует много
способов определения коэффициента вязкости. Одним из
наиболее простых и распространенных является способ,
основанный на измерении скорости падения шарика в
жидкости, который получил название метода Стокса. На
шарик, находящийся в жидкости, действуют:
сила тяжести , направленная вертикально вниз, равная:
1 ш
FgV
ρ
=
g
(3)
и Архимедова сила, направленная вертикально вверх, равная : 
                  Лабораторная работа                                                            ∆v
                                                                                      F =η          ∆S               (1)
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕТА ВНУТРЕННЕГО                                                            ∆z
                 ТРЕНИЯ
 В ЖИДКОСТИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ.                    где: η - динамический коэффициент внутреннего трения или
                                                           просто коэффициент вязкости, значение которого зависит от
       Ι. Цель работы: Определение температурной           свойств жидкости и от температуры.
зависимости коэффициента внутреннего трения жидкости        ∆v
                                                               - поперечный градиент скорости, он показывает, как
(глицерина или вазелинового масла) методом падающего        ∆z
груза (метод Стокса).                                      изменится скорость потока в направлении оси z.
                                                           Решая уравнение (1) относительно η , находим:
     Принадлежности:           прибор для определения                                     F
коэффициента внутреннего        трения, набор шариков,                             η=                            (2)
                                                                                       ∆v
микрометр, секундомер.                                                                    ⋅ ∆S
                                                                                       ∆z
      II.      Методика        измерения   коэффициента    Следовательно, коэффициент внутреннего трения численно
внутреннего трения.                                        равен силе, действующей на единицу площади при градиенте
                                                           скорости, равном единице. Размерность коэффициента
                                                           внутреннего трения в системе СИ следующая:


                                                                            [η ] =  H ⋅2c    = Па ⋅ с = 10 [П]
                                                                                    м 

                                                                  Единица коэффициента внутреннего трения в системе
                                                           СИ называется пуазом. Один пуаз равен: 0, 1 Па ⋅ с.
                                                                  Коэффициент вязкости является одной из важнейших
                                                           характеристик смазочных материалов. Существует много
                                                           способов определения коэффициента вязкости. Одним из
                                                           наиболее простых и распространенных является способ,
                                                           основанный на измерении скорости падения шарика в
                               рис.1
                                                           жидкости, который получил название метода Стокса. На
      Тогда на площадку ∆S между этими слоями будет        шарик, находящийся в жидкости, действуют:
действовать сила внутреннего трения (вязкости), величина   сила тяжести , направленная вертикально вниз, равная:
которой равна :
                                                                                   F1 = ρш ggV                     (3)
                                                           и Архимедова сила, направленная вертикально вверх, равная :
                           3                                                                     4

Страницы