Практическая часть Экспериментальная установка и методика измерений

Рис. 6

Вискозиметр капиллярный стеклянный (рис.6) типа ВПЖ-1 состоит из измерительного резервуара (5), ограниченного двумя кольцевыми отметками М1 и М2, резервуар переходит в капилляр (4), который соединен с изогнутой трубкой (1) и трубкой (3). При измерении вязкости жидкость из резервуара (5) течет по капилляру в расширение (6). Трубка (2) соединена с грушей. Вискозиметр заполняется следующим образом: пальцем зажать входное отверстие трубки 1, при помощи груши втянуть жидкость в трубку 2 выше отметки М1, следя за тем, чтобы в жидкости не образовались пузырьки воздуха.

Для определения вязкости неизвестной жидкости воспользуемся формулой (14), несколько ее упростив. В нашем приборе жидкость двигается по капилляру за счет перепада давлений, создаваемого столбом жидкости высотой, равной длине капилляра L, то есть , где  - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения. Тогда формулу (14) можно преобразовать:

, (15)

где V – объем жидкости, вытекающий из капилляра за одну секунду, а = 2R - диаметр капилляра. Если жидкость объемом V₁ вытекает в течение t секунд, то формула (15) для коэффициента вязкости будет иметь вид

. (16)

Порядок выполнения работы

1. Записать параметры вискозиметра:

• плотность жидкости  = 1,2610³ кг/м³;

• диаметр капилляра a = 5,1 мм = 5,110^-3 м;

• объем от отметки М₁ до отметки М₂ V₁ = 5,12 см³ = 5,12 10^-6 м³.

2. Определить температуру воздуха в помещении, считая ее равной температуре жидкости.

3. Зажать пальцем входное отверстие трубки 1, при помощи груши втянуть жидкость в трубку 2 выше отметки М₁.

4. Освободить трубку 1. Жидкость начнет стекать по капилляру. Измерить время, за которое уровень жидкости опустится с отметки М₁ до отметки М₂, то есть через капилляр вытечет объем жидкости V₁. Измерение времени вытекания провести не менее 10 раз. Найти среднее время вытекания

, (17)

где n – число опытов.

5. По формуле (16) подсчитать коэффициент вязкости , полагая . Сравнить полученный результат с известным из литературы значением вязкости для данной температуры (таблица 2).

6. Вычислить случайную погрешность измеренного времени вытекания жидкости:

, (18)

систематическую погрешность взять равной с.

7. Найти полную погрешность определения времени вытекания жидкости:

. (19)

8. Определить абсолютную погрешность измерения коэффициента вязкости по формуле:

. (20)

9. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 3.

10. Сделать выводы и оформить отчет.

Таблица 2. Зависимость коэффициента вязкости глицерина от температуры

t, 0C	0	5	10	20	30	40	50	60	70	80	90
	12,1	7,05	3,95	1,48	0,60	0,33	0,18	0,102	0,059	0,035	0,021

Таблица 3.

№ п/п	t, с	∆tслуч, с	∆tсист, с	∆t, с
1
2
…..
n
среднее