prin metoda Poiseuille
Obiectiv: determinarea coeficientului dinamic al vâscozității unui lichid prin metoda Poiseuille.
Există două tipuri de curgere a fluidului: laminar și turbulent. Fluxul laminar este caracterizat prin conservarea straturilor de lichid, care se alunecă reciproc fără amestecare. Un flux turbulent este caracterizat prin amestecarea rapidă a straturilor lichidului.
Luați în considerare fluxul de fluid laminar (vezi. Fig. 2.2), de-a lungul lungimii tubului l și raza R sub influența presiunii diferențiale r p1 = p2.
Selectăm mental în interiorul lichidului o suprafață cilindrică de rază r. coaxial tub. Dacă S este suprafața acestei suprafețe, atunci forța internă de frecare:
În
condițiile de staționare, forța de frecare internă este echilibrată de diferența de forțe de presiune la capetele cilindrului:
Ecuating (2.16) și (2.17), găsim:
Integrarea ultimei formule, obținem o expresie pentru viteza medie a fluidului care curge:
Să găsim volumul V al lichidului care iese din tub pe unitate de timp. Dintr-un strat cilindric de rază r și grosime dr, volumul de lichid
Substituind (2.17) în (2.18) și integrarea în raport cu r în intervalul de la 0 la R. găsi volumul de fluid care curge pe unitatea de timp dintr-un tub de rază R și lungime l, la o diferență de presiune la capetele sale (p1, p2 ) se obține formula Poiseuille de care a fost deja menționată (2.10 cm.):
În timpul timpului t, volumul lichidului iese din tub
,
prin urmare, coeficientul de vâscozitate dinamic:
Schema de instalare este prezentată în Fig. 2.3. În partea inferioară a peretelui lateral al containerului pe picioare pe un suport P, a făcut o gaură din care poate curge lichidul, turnat într-un vas prin T țeavă în pahar M. Pentru a folosi formula Poiseuille pentru a găsi căderea de presiune de-a lungul tubului (p1 -P2 ). la capătul superior al presiunii tubului este determinată de înălțimea medie a nivelului de lichid în raport cu înălțimea capătului inferior al tubului:
,
unde h1 și h2 sunt nivelele de lichid în vasul C în raport cu suprafața mesei, respectiv la începutul și la sfârșitul experimentului; h este înălțimea capătului liber al tubului deasupra suprafeței mesei.
,
unde este densitatea lichidului; g = 9,8 m / s 2 - accelerația gravitației.
Presiunea la capătul inferior al tubului este egală cu presiunea atmosferică, dar, deoarece presiunea atmosferică acționează asupra lichidului din vas, putem pune și:
Înlocuind ultima expresie în (2.19), obținem formula calculată:
, (2.20)
unde t este timpul de curgere dintr-un tub de lichid de volum V; l este lungimea tubului; d = 2r este diametrul interior al tubului.
Ordinea de executare a muncii
Măsurați diametrul interior al tubului cu un microscop de măsurare.
Măsurați lungimea l a tubului cu o riglă.
Turnați apă în vasul C. Măsurați înălțimea nivelului inițial al apei h1.
După înclinarea receptorului T, porniți cronometrul și măsurați timpul t de scurgere a apei în cutia de măsurare.
Măsurați înălțimea h a capătului liber al tubului T deasupra suprafeței mesei.
Măsurați volumul V al lichidului vărsat.
Măsurați înălțimea h2 a nivelului final al apei în vasul C.
Punctele (3 7) trebuie repetate de trei ori, fără a schimba valorile h1 și h.
Înregistrați datele de măsurare din Tabelul 2.2.
cristale 6.4. Topirea și cristalizarea INTRODUCERE. @ Fizica moleculară - ramura fizicii. în care sunt studiate proprietățile corpurilor în diferite. începutul termodinamicii. Din punctul de vedere al fizicii moleculare. entropia este o măsură a tulburării sistemului.
Molecular physics. Fenomene de transport. 1 Fenomenul de frecare internă.
FIZICA MOLECULARĂ. 1 curs, al doilea semestru. Întrebări pentru examinare.
a. 5. Instrucțiuni metodologice pentru activitatea de laborator în fizică. Molecular physics / Ed. AA Kulish; Vlad. Politehnică. a. 2. Instrucțiuni metodologice pentru activitatea de laborator în fizică. Molecular physics / Ed. NG Konopasova; Vlad. Politehnică.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: