Обоснование метода. Установка для определения коэффициента вязкости жидкости состоит из стеклянного сосуда А (рис

Описание установки

Установка для определения коэффициента вязкости жидкости состоит из стеклянного сосуда А (рис. 2), к которому при помощи резиновой трубки присоединена капиллярная трубка СД. За счет такого крепления положение трубки может изменяться с вертикального на горизонтальное. Вытекающая жидкость собирается в сосуд Е.

Рис. 2. Схема лабораторной установки

Пусть жидкость ламинарно протекает через узкую трубку, имеющую круглое сечение, под действием разности давлений P ₁ -Р ₂ на ее концах. Объем жидкости V, протекающий за время t через поперечное сечение трубки, зависит от разности давлений (P ₁ -Р ₂), размеров трубки и коэффициента внутреннего трения жидкости. Эта зависимость выражается формулой Пуазейля:

(1)

где r – радиус трубки;

l – длина трубки;

(P ₁ -Р ₂) − разность давлений на концах трубки.

Из формулы (1) выражение для коэффициента вязкости будет иметь вид:

(2)

Выразим (P ₁ -Р ₂) через начальный и конечный уровни жидкости h ₁ и h ₂ в сосуде А (рис.).

Средняя высота столба жидкости, создающего избыточное (над атмосферным) давление (P ₁ -Р ₂ ) определяется выражением:

(3)

Высота столба жидкости во всех случаях отсчитывается от центра отверстия.

Умножением высоты h на плотность жидкости r и на ускорение силы тяжести g получим:

(4)

Подставляя выражение (4) в формулу (2), найдем выражение для определения коэффициента внутреннего трения жидкости в виде:

(5)

Дата добавления: 2014-12-08