Описание прибора

Прибор, используемый в работе, называется горизонтальным капиллярным вискозиметром. Он смонтирован на стойке, где имеются пазы для сменных капилляров и которую с помощью винтов можно установить строго по отвесу и уровню. На стойке закреплен сосуд, по шкале которого определяют объем жидкости, протекающий через капилляр за время t. Рядом с мерной трубкой укреплена линейка с визирным устройством, по которой можно определить высоту столба жидкости. Зная высоту столба жидкости, легко определить создаваемое ею гидростатическое давление.

В процессе опыта высота столба жидкости меняется, т.е. изменяется и DP. Считая, что DP изменяется равномерно, можно для расчета использовать среднее значение á DP ñ, которое, очевидно, равно

, (5)

где h ₁ и h ₂ – высота жидкости в сосуде, до опыта и после него, измеренные по вертикальной линейке.

При расчете радиуса капилляра по формуле (4) следует учитывать зависимость коэффициентов вязкости от температуры. Эта зависимость дана в таблице 1.

Таблица 1 – Коэффициент внутреннего трения воды при разных температурах

t, °C	h, Па×с	t, °C	h, Па×с
	0,001307		0,001004
	0,001140		0,000980
	0,001110		0,000957
	0,001083		0,000936
	0,001055		0,000915
	0,001029		0,000903

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Установить прибор по уровню и отвесу.

2. Измерить длину капилляра.

3. Налить воды в мерный сосуд.

4. Измерив V, t, h ₁, h ₂ 3–5 раз вычислить среднее значение радиус капилляра, погрешность измерений и число Рейнольдса.

5. Экспериментальные данные занести в таблицу.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Из теоретических соображений постройте качественный график зависимости высоты в мерном сосуде от времени, при течении жидкости через капилляр. Если теоретически не получится, постройте его, проведя соответствующий эксперимент.

2. При каких значениях h ₁ и h ₂ можно пользоваться формулой (5)?

3. Выведите формулу Пуазейля.

4. Какое течение называется ламинарным?

5. При каких значениях числа Рейнольдса происходит переход ламинарного течения в турбулентное?

Дата добавления: 2015-05-10