Wydział
Dzień/godz.
Czwartek 17.15-20.00
Nr zespołu
Chemia
Data
29.04.2010
23
Nazwisko i Imię
Ocena z przygotowania
Ocena ze sprawozdania
Ocena
Małgorzata Czyżewska
Dominik Wiącek
Zuzanna Włoczewska
Prowadzący: Karol Szlachta
Podpis
prowadzącego
Ćwiczenie nr 19
Laminarny przepływ cieczy, wyznaczanie współczynnika lepkości
Cel
Przeprowadzone doświadczenie miało na celu wyznaczenie współczynnika lepkości cieczy ɳ dla oleju silnikowego oraz gliceryny na podstawie prawa Stokes'a.
Przyrządy do wykonania doświadczenia:
Kulki różnych wielkości: małe, średnie, duże
Śruba mikrometryczna
Stoper
Waga laboratoryjna
Dwie rury z podziałką, w jednej znajdowała się gliceryna, w drugiej olej.
Przebieg doświadczenia
Wyznaczenie wagi kulek o różnych wielkościach
Dokonano tego używając wagi laboratoryjnej. Aby wyznaczona waga była dokładniejsza, a błąd tego wyznaczenia mniejszy, zważono n kulek tej samej wielkości, a następnie otrzymany wynik podzielono przez liczbę ważonych kulek (n). Pomiar wykonywany był tak samo, osobno dla każdej grupy kulek o różnych wielkościach.
Duże
Średnie
Małe
Liczba kulek lk
6
14
12
Masa całkowita mc [g]
0,999
1,5915
0,7632
Niepewniść masy cał. Δmc [g]
0,1
0,1
0,1
Masa kulki m (m= ) [g]
0,17
0,11
0,06
Niepewność masy Δm [g]
0,02
0,01
0,01
Wyznaczenie objętości kulek
Do wyznaczenia objętości kulek użyto śruby mikrometrycznej. Zmierzono średnice kilku kulek o podobnych wielkościach. Na postawie otrzymanych wyników obliczono średnie średnice kulek oraz ich promienie wraz z błędami. Następnie obliczono ich objętości.
Duże
Średnie
Małe
Średnica dx[mm]
1 kulka
3,98
3,47
2,96
2 kulka
3,98
3,47
2,97
3 kulka
3,97
3,47
(…)
…
3,98
3,47
2,97
3 kulka
3,97
3,47
2,96
4 kulka
3,97
3,47
2,97
5 kulka
3,97
3,47
2,96
6 kulka
3,97
3,46
x
7 kulka 3,97
x
x
Średnia średnica d [cm]
0,40
0,35
0,30
Niepewność średniej średnicy. Δd [cm]
0,01
0,01
0,01
Promień r [cm]
0,199
0,173
0,148
Niepewność promienia Δr [cm]
0,005
0,005
0,005
Objętość kulki Vk [cm3]
0,03
0,02
0,01
Wyznaczenie ciężarów właściwych kulek
W celu wyznaczenia ciężaru właściwego kulki podzielono jej masę przez objętość.
Duże
Średnie
Małe
Ciężar właściwy kulki pk [g/cm3]
5,0697
5,2023
4,6634
Badanie i obserwacja zachowania się kulek w cylindrach wypełnionych cieczami
Do cylindra wypełnionego cieczą wrzucano po kolei kulki tej samej wielkości. Za pomocą stopera mierzono czas, w jakim wrzucona kulka przebywała drogę od jednego, do drugiego miejsca zaznaczonego na miarce obok rurki.
Serie pomiarów wykonano dla 3 grup kulek o różnych wielkościach, a każde 3 serie w dwóch różnych cylindrach - w jednym wypełnionym gliceryna, w drugim wypełnionym olejem.
Na podstawie dokonanych pomiarów obliczono prędkość graniczną oraz współczynnik lepkości cieczy, korzystając ze wzoru:
Oraz jego błąd lecząc metodą różniczki zupełnej:
Gliceryna
Średnica cylindra D [cm]
2,79
Niepewność średnicy…
…), szczególnie uwidoczniło się to w badaniu czasu opadania kulki w oleju, gdyż w tej cieczy kulki opadały znacznie szybciej i ciężko było uchwycić moment przekraczania granic kresek. Ponadto błąd mógł być spowodowany nadaniem kulkom prędkości początkowej przy wrzucaniu przez osobę wpuszczającą kulki do rury.
Mając obliczone prędkości graniczne kulek możliwe było obliczenie współczynnika lepkości ɳ. Współczynnik…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)