Определение коэффициента динамической вязкости капиллярным методом

Капиллярный метод определения коэффициента вязкости основан на использовании формулы Пуазейля для объема протекающей жидкости V по трубе известного радиуса r: , (4.3)

где - градиент давления в жидкости, t - время протекания жидкости.

В вертикально расположенный сосуд (Рис.4.1) наливают поочередно до одинакового уровня А жидкости с известным h₀и неизвестным h _x коэффициентом вязкости. Открывая кран К, измеряют время вытекания жидкостей через капилляр - иглу И. Тогда выражение (4.3) для вытекающего объема V ₀ известной жидкости:

, (4.4)

где t ₀ - время вытекания жидкости с известным коэффициентом вязкости. Аналогично, для объема V_x вытекающей жидкости с неизвестным коэффициентом вязкости: , (4.5)

где t_x - время вытекания жидкости с неизвестной вязкостью.

Для жидкости, налитой в вертикальный сосуд, изменение давления будет равно гидростатическому давлению столба жидкости D Р= r gh. Т.к. жидкости наливаются до одинакового уровня, то объемы их равны: V ₀ = V_x и соответственно равна высота столба жидкости h ₀ =h_x=h. Тогда для известной жидкости D Р ₀ = r ₀gh, для неизвестной жидкости D Р_x = r _xgh.

Приравнивая выражения (4.4) и (4.5) и, учитывая выражения для D Р, получим: .

Сокращая на одинаковые величины, получим:

,

откуда выражаем коэффициент вязкости неизвестной жидкости:

. (4.6)

Т.е., для нахождения коэффициента вязкости неизвестной жидкости необходимо знать коэффициент вязкости стандартной жидкости, ее плотность, время протекания стандартной жидкости, плотность неизвестной жидкости и ее время протекания.

Дата добавления: 2014-10-31