wyznaczanie lepkości metodą Stokesa

Nasza ocena:

5
Pobrań: 301
Wyświetleń: 1988
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
wyznaczanie lepkości metodą Stokesa - strona 1 wyznaczanie lepkości metodą Stokesa - strona 2 wyznaczanie lepkości metodą Stokesa - strona 3

Fragment notatki:

„I” PRACOWNIA FIZYCZNA U.Ś. Nr ćwiczenia: 20 Temat: Wyznaczanie lepkości metodą Stokesa Imię i Nazwisko: Rok studiów: I Kierunek: Informatyka Grupa: II / 14:00 Data wykonania ćwiczenia:
Ocena: .......................................
Teoria:
Prawo Archimedesa - ciało zanużone w cieczy traci pozornie na wadze tyle ile waży wyparta przez nie ciecz.
I zasada dynamiki Newtona - ciało, na które nie działają żadne siły lub działające siły się równoważą, porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym lub pozostaje w spoczynku.
II zasada dynamiki Newtona - ciało na które działa siła niezrównoważona porusza się względem inercjalnego układu odniesienia ruchem przyśpieszonym, z przyśpieszeniem proporcjonalnym do odwrotności tej siły, skierowanym i zwróconym tak samo jak działająca siła. Współczynnikiem proporcjonalności jest masa ciała.
Ciecze w danych warunkach posiadają wyraźnie określoną objętość, bardzo małą ściśliwość i wyraźnie ukształtowaną powierzchnię swobody. Przyjmujemy, że ciecz idealna jest nieściśliwa i nie posiada lepkości. Ciecz rzeczywista wykazuje dostrzegalną ściśliwość i lepkość.
Do opisu przepływu cieczy potrzebna jest znajomość prędkości przepływu w każdym jej punkcie i w każdej chwili. Prędkości te wyrażone są wzorami:
V x =f 1 (x,y,z,t) W y =f 2 (x,y,z,t) W z =f 3 (x,y,z,t)
Składowe prędkości cząstek cieczy opisane są wzorami:
V x = d x / dt V y = dy / dt V z = dz / dt Linia prądu - krzywa w każdym punkcie styczna do prędkości cieczy przepływającej przez ten punkt.
Równanie ciągłości cieczy wyrażające zasadę zachowania masy:
gdzie:
m - masa cieczy
S - poprzeczny przekrój
V - średnia prędkość przepływu
p - średnia gęstość przepływu.
Przez każdy poprzeczny przekrój musi na jednostkę czasu przepłynąć taka sama masa cieczy. Dla cieczy idealnaj: p = const, S r = const.
Lepkość - wielkość zależna od temperatury, ciśnienia i rodzaju płynu, stanowiąca miarę tarcia wewnętrznego. Zgodnie z prawem Newtona:
gdzie: F- siła styczna potrzebna do pokonania tarcia wewnętrznego, A - powierzchnia warstewek, odległych od siebie o dy, poruszających się prędkościami różniącymi się o dv,
τ - naprężenie styczne proporcjonalne do gradientu prędkości względem odległości dv/dy,
η - współczynnik proporcjonalności zwany lepkością dynamiczną (współczynnikiem lepkości dynamicznej). Jednostkami miary lepkości dynamicznej jest Pa*s (paskalosekunda), lepkości kinematycznej (stosunku lepkości dynamicznej do gęstości danego płynu mierzonych w tej samej temperaturze ν

(…)

…, na które nie działają żadne siły lub działające siły się równoważą, porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym lub pozostaje w spoczynku.
II zasada dynamiki Newtona - ciało na które działa siła niezrównoważona porusza się względem inercjalnego układu odniesienia ruchem przyśpieszonym, z przyśpieszeniem proporcjonalnym do odwrotności tej siły, skierowanym i zwróconym tak samo jak działająca siła. Współczynnikiem…
… ciała
W przypadku kuli
Fl=6πr Vn
Przebieg ćwiczenia dla wiskozymetru Stokesa:
Wiskozymetr Stokesa.
Przez górny otwór wiskozymetru należy wrzucać kolejno około dwudziestu kulek. W momencie w którym kulka przechodzi do ruchu jednostajnego należy zaznaczyć pierwszy punkt kontrolny, potem w odległości około 20 cm następny punkt i po 20 następnych centymetrach ostatni punkt (końcowy).
Należy zmierzyć czas…
… temperaturze ν=ηt/et (dawniej zwanych St: - stokes).
Współczynnik lepkości
gdzie:
mk - masa kulki
pc - gęstość cieczy
vk - 4/3πr3 r - promień kulki
g - przyśpieszenie ziemskie
Vgr - prędkość graniczna.
Prawa Stoksa - opór lepkości jest zależny od wielkości i kształtu ciała i jego prędkości V i współczynnika lepkości ośrodka n.
Fl=k*l*V/n
gdzie:
k - współczynnik proporcjonalności
l - charakteryzujące wymiary…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz