Описание установки

Прибор для определения коэффициента вязкости методом Стокса представляет собой длинный стеклянный цилиндр, наполненный исследуемой жидкостью. Цилиндр закрывается крышкой с отверстием, в которое вставляется пластмассовая воронка. При бросании шариков через отверстие воронки можно быть уверенным, что они будут падать но оси цилин­дра, вдали от его стенок. Поскольку формула (5) выведена при условии, что шарик движется равномерно, наблюдение за его движением следует начинать лишь тогда, когда уско­рение его падения станет равным нулю. Для достаточно вязкой жидкости это происходит на глубине 5—10 см, и на внешней поверхности цилиндра, соответствующей этой глу­бине, сделана отметка. Аналогичная отметка сделана на некотором расстоянии от дна цилиндра. Скорость падения шарика определяют по времени прохождения им расстоя­ния между этими двумя отметками.

Диаметр шариков определяют с помощью микрометра.

Коэффициент внутреннего трения сильно зависит от температуры, и поэтому необходимо записать показания термо­метра в лаборатории, в которой производятся измерения. Поскольку масса жидкости в цилиндре велика, то за время опыта температура ее практически не изменяется, и каких-либо приспособлений для поддержания температуры жидко­сти постоянной применять не имеет смысла.

ЗАДАНИЕ

1. Получите у лаборанта приборы и принадлежности и определите диаметр шариков микрометром.

ВНИМАНИЕ! Шарики можно брать только пинцетом. Если трогать их руками, то на них образуется жировой слой, препятствующий адсорбции молекул жидкости, в результате чего измерения вязкости будут неверными.

2. Миллиметровой линейкой измерьте расстояние между двумя отметками на цилиндре.

3. Опустите в воронку шарик и в момент прохождения им верхней отметки включите секундомер. К моменту под­хода шарика к этой отметке глаз должен быть расположен строго на ее уровне. Затем установите глаз на уровне ниж­ней отметки и в момент прохождения через нее шарика вы­ключите секундомер.

4. Аналогичные измерения проведите с другими шари­ками.

5. Измерив для каждого шарика пройденное им рассто­яние L и время t, за которое было пройдено это расстояние, запишите результаты измерений в таблицу 1. Вычислите коэффициент вязкости по формуле, полученной из формулы (5), подставив туда L, t и диаметр шарика d (r= d/2; v= L/t):

η =	(ρ – ρ0) gd2t	(6)
	18 L

Таблица 1

№	di см	Li см	ti c	ηi П	∆ηi П	(∆ηi)2
1
2
3
4
5
Средн.	-------	--------	---------		----------

6. Вычислите абсолютную и относительную погрешности измерений и запишите конечный результат:

η = <η> ± ∆η = ;

ε =	∆η	100%
	<η>

7. Приведите в порядок свое рабочее место.