Изучение физических свойств жидкости

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа №1

Изучение физических свойств жидкости

Цель работы: освоение техники измерения плотности, теплового расширения, вязкости и поверхностного натяжения жидкостей.

Схема устройства:

1 - термометр;

2 - ареометр;

3 - вискозиметр;

4 - капиллярный вискозиметр;

5 - сталагмометр.

Определение коэффициента теплового расширения жидкости.

Порядок выполнения работы:

1) Подсчитать общее число градусных делений в шкале термометра измерить расстояние l между крайними штрихами шкалы.

2) Вычислить приращение объема термометрической жидкости , где r- радиус капилляра термометра.

3) С учетом начального (при 00С) объема термометрической жидкости W - значение коэффициента теплового расширения и сравнить его со значением . Значение используемых величин занести в таблицу. жидкость ареометр тепловой

1) Число делений 52

2) r0,01 см.

Wр ?0,12?431,35 мм3

3)

Жидкость в термометре - автол.

Измерение плотности жидкости ареометром.

Порядок выполнения работы:

1) Измерить глубину погружения h ареометра по миллиметровой шкале на нем.

2) Вычислить плотность жидкости по формуле где т и d -масса и диаметр ареометра. Эта формула получена путем приравнивания силы тяжести ареометра Gmg и выталкивающей (архимедовой) силы PApgw, где объем погруженной части ареометра W (d2/4)h.

3) Сравнить опытные значения плотности р со справочным значением р* . Значение используемых величин свести в таблицу.

Определение вескости вискозиметром Стокса.

Порядок выполнения работы:

1) Повернуть устройство №1 в вертикальной плоскости на 1800 и зафиксировать секундомером время t прохождения шариком расстояния l между двумя метками в приборе 3. Шарик должен падать по оси емкости без соприкосновения со стенками. Опыт выполнить 3 раза, а затем определить среднеарифметическое значение времени t.

2) Вычислить опытное значение кинематического коэффициента вязкости жидкости , где g - ускорение свободного падения; d, D - диаметры шарика и цилиндрической емкости; p, pш - плотности жидкости и материала шарика;

3) Сравнить опытным путем значение коэффициента вязкости с табличным значением *. Значения используемых величин свести в таблицу.

Измерение вязкости капиллярным вискозиметром.

Порядок выполнения работы:

1) Перевернуть устройство №1 в вертикальной плоскости и определить секундомером время стечения через капилляр объема жидкости между метками из емкости вискозиметра 4 и температуру Т по термометру 1.

2) Вычислить значение кинематического коэффициента вязкости (М - постоянная прибора) и сравнить его с табличным значением. Данные свести в таблицу.

Измерение поверхностного натяжения сталагмометром.

Порядок проведения работы:

1) Повернуть устройство №1 и подсчитать число капель, полученных в сталагмометре 5 из объема высотой S между двумя метками. Опыт повторить три раза и вычислить среднее арифметическое значение числа капель n.

2) Найти опытное значение коэффициента поверхностного натяжения (К - постоянная сталагмометра) и сравнить его с табличным значением. Данные привести в таблицу.

вт(0,00135/0,02642)/431,18·10єс

с4·5,6/3,14·1,1І·6)0,935 г/смі;

н

Размещено на http://www.allbest.ru/

мІ/с;

н6,67·10-6·145300,15·10мІ/с;

у6,1·10·900/1900,028 Н/м.

Вывод: Входе проведения лабораторной работы ознакомились с методами измерения температуры, плотности, вязкости, поверхностного натяжения. Сверившись со стандартными данными убедились в правильности методов измерения (расчёты по опытным данным близки с табличными). Отклонение опытных данных от табличных можно объяснить погрешностью измерения и погрешностью расчетов.

Лабораторная работа №2

Эксперементальное изучение уравнения Бернулли.

Цель работы: Опытное подтверждение уравнения Бернулли, т.е. понижения механической энергии по течению и перехода потенциальной энергии в кинетическую и обратно (связи давления со скоростью).

Порядок выполнения работы.

1. При заполнении водой бак 2 перевернуть устройство для получения течения в канале переменного сечения 3.

2. Снять показания пьезометра HпP/(сg) по нижним частям менисков воды в них.

3. Измерить время t перемещения уровня в баке на произвольно заданную величину S.

4. По размерам А и В поперечного сечения бака, S, и времени t определить расход воды в канале , а затем скоростные Hk и полные H напоры в сечениях канала по порядку, указанному в таблице.

5. Вычертить пьезометрическую линию и напорную линию.

6. Проанализировать изменение полной механической, потенциальной и кинетической энергии.

Обработка опытных данных.

Вывод: Следуя из уравнения Бернулли можно сделать вывод, что в случае отсутствия теплообмена потока с внешней средой полная удельная энергия постоянна вдоль потока, следовательно, изменения одного вида энергии приводит к изменению другого вида энергии, противоположного по знаку. У нас получилось, что при расширений потоков скорость U и кинетической энергий v/2q уменьшаются, что приводит в силу сохранения баланса вызывает увеличение потенциальной энергий Р (рq),т.е. понижение скорости потоков U по течению приводит к возрастанию давлению Р и наоборот. Наши измерения соответствуют уравнению Бернулли.

Лабораторная работа № 3

Определение местных потерь напора

Цель работы: Определение опытным путем потерь напора на преодоление местных сопротивлений и сравнение их с рассчитанными по инженерным формулам.

Порядок выполнения работы.

1. Перенести из таблицы л.р. №6 значения площадей сечений и скоростей.

2. Определить опытные значения местных потерь hm(hbc,hp) из графика.

3. Найти расчётное значения местных потерь, сравнить их с опытными.

Вывод: Определили опытным путем потери напора на преодоление местных сопротивлений эти значения менее точны по сравнению с данными рассчитанными по инженерным формулам.

Лабораторная работа № 4

Определение потерь напора по длине.

Цель работы: Освоение экспериментального и расчетного способов определения потерь напора на трение по длине.

Порядок выполнения работы.

1. При заполненном водой баке поставить устройство на стол баком 2.

2. Снять показания пьезометров I-V , измерить время t изменения уровня в баке на произвольно заданную величину S и температуру T в помещении.

3. Построить по показаниям пьезометров пьезометрическую линию. На этой линии выделить участок с постоянным наклоном. Определить его длину e и опытное значение потерь he по показаниям крайних пьезометров на ней.

4. Найти число Рейнольдса и расчётное значение потерь напора he* по порядку, и относительное расхождение опытного и расчётного значений потерь напора.

D0.5 см; w0.25 cm^2; A21 cm; B4 cm; T24 ; S7 cm; t30 c; QABS/t19.6 ; Vq/w19.6/0.2578.4 cm/c

Абсолютную шероховатость стенок канала принять равной Д0,001 мм.

4/1000·9,8-1,5/1000·9,82,5

17,9/(1000+34*24+0,22*24^2)0.0092

ReVd/v78.4*0.5/0.00924260.87

л64/Re64/4260.870.0150

л0.316/Re0.316/(4260.87)0.039

л0.11(68/Re+Д/d)0.11(68/4260.87+0.001/0.5)0.04

hэ0,04

уп(2,5·2,7)/2,50,08

Вывод: В ходе лабораторной работы научились определять потери напора на трение по длине экспериментальным и расчетным способом.

Потери напора по длине вызваны тормозящим действием стенок, приводящим к вязкостному трению частиц и стружек жидкости друг о друга вдоль трубопровода.

Размещено на Allbest.ru