Vі. Порядок виконання роботи

Завдання 1. Визначення коефіцієнта в’язкості гліцерину

методом Стокса

1. Вибрати для досліду 3-5 кульок, мікрометром виміряти їх діаметр у трьох різних напрямках і усереднити значення діаметру для кожної кульки.

2. Виміряти штангенциркулем внутрішній діаметр циліндра 2.

3. Масштабною лінійкою визначити віддаль l між мітками a і b.

4. Взяти пінцетом кульку і вкинути її в отвір вирви. Спостерігаючи за падінням, зафіксувати час руху кульки між мітками a і b. По формулі (5.6) визначити швидкість v₀ записати дані і результат в таблицю вимірів.

5. Вийняти кульку сіткою і повторити дослід. Зробити 3-5 таких вимірів для кожної кульки.

6. Визначити і записати температуру рідини.

7. По формулі (5.5) обчислити динамічний коефіцієнт внутрішнього тертя, взявши необхідні дані з таблиць, а також кінематичний коефіцієнт в’язкості.

8. Обчислити середнє значення і похибку одержаного результату.

9. Зробити висновки по результатах лабораторної роботи.

Завдання 2. Визначення температурної залежності коефіцієнта в’язкості рідини

1. Промити віскозиметр Освальда дистильованою водою і встановити прилад у вертикальному положенні.

2. Вилити у широке коліно трубки 4 певний, постійний в усіх дослідах, об’єм досліджуваної дистильованої води.

3. Обережно, з допомогою гумової “груші”, втягнути воду через капіляр в розширення 2 трохи вище мітки a.

4. Відпустити повітряний клапан “груші” і відмітити час опускання меніска рідини від мітки a до мітки b розширення 2, тобто час витікання.

5. Пункти 3-5 повторити не менше 3-х разів.

6. Вилити воду з віскозиметра, промити його іншою досліджуваною рідиною і повторити дослід з цією рідиною в послідовності 1-5 при тій же температурі.

7. Нагріти воду в термостаті на 8-10 градусів і знову повторити виміри, дотримуючись пунктів 3-5.

8. Провести вимірювання часу витікання не менше як для 5 різних температур.

9. Взяти в’язкість ₁, густину води ₁ і густину досліджуваної рідини ₂(Т) з таблиць і по формулі (5.10) обчислити динамічний коефіцієнт в’язкості ₂ Якщо немає табличних даних ₂(Т), то необхідно визначити їх: за допомогою аналітичних терезів зважити певну масу досліджуваної рідини і виміряти об’єм цієї маси () при різних температурах.

10. Побудувати графік залежності від Т, а також ln від 1/Т.

11. Використовуючи теоретичну температурну залежність в’язкості , де k – постійна Больцмана, з графіка залежності по нахилу прямої визначити так звану енергію активації Е_а процесу “перескоків” молекул з одного “осілого” положення в інше.

12. Дати оцінку точності і надійності одержаних результатів. Зробити короткі висновки, які випливають з одержаних вами результатів, порівняти їх з літературними даними.

Viі. Питання для контролю і самоконтролю

1. Що таке в’язке тертя і від чого залежить сила в’язкого тертя?

2. Який фізичний зміст динамічного коефіцієнта в’язкості? В яких одиницях він вимірюється?

3. Які явища відносяться до явищ перенесення і які фізичні величини в них “переносяться”?

4. Напишіть взаємозв’язок між коефіцієнтами в’язкостi, дифузії і теплопровідності в газах?

5. При яких умовах дійсна формула Стокса?

6. Яке співвідношення між динамічним і кінематичним коефіцієнтами в’язкості?

7. Який рух здійснюють молекули газів, рідин і твердих тіл?

8. Чому молекули рідини через деякий час переходять з одного “осілого” положення в інше?

Лабораторна робота № 6