Описание лабораторной установки.

Для измерения коэффициента вязкости используются приборы, называемые вискозиметрами.

Один из таких приборов капиллярный вискозиметр. Он представляет собой U-образную стеклянную трубку, укрепленную вертикально на обычном химическом штативе (рис.3).

Колено 1 имеет одно расширение, а колено 2 имеет два расширения. Расширение второго колена 3 имеет две метки m и n. Жидкость наливается через воронку в колено 1 до заполнения всего шарообразного расширения. Действием давления, которое создается грушей, жидкость переводится в расширение 3.

При точных измерениях вискозиметр помещают в сосуд с водой, поддерживая его температуру постоянной.

По формуле (9) определить коэффициент вязкости сложно, что связано с трудностью изготовления узкого канала определенного радиуса.

З начение коэффициента вязкости испытуемой жидкости определяется сравнением с известным коэффициентом вязкости эталонной жидкости. Для этого через один и тот же канал вискозиметра поочерёдно пропускают равные объемы с начала одной, затем другой жидкости, определяя время их истечения.

Для эталонной жидкости (ею служит дистиллированная вода):

(10)

Тогда разделив выражение (9) на (10) и

выразив из этого выражения коэффициент вязкости, получим:

рис.3 (11)

Формула (11) для данной работы является расчетной.

Порядок выполнения работы.

1. Вискозиметр промыть дистиллированной водой, затем – исследуемой жидкостью.

2. Через воронку в вискозиметр несколько выше расширения налить в колено 1 исследуемую жидкость.

3. Опустить зажим и при помощи резиновой груши медленно втянуть жидкость в колено 2 до тех пор, пока она заполнит узкий канал и шарообразные расширения. Зажать резиновую трубку зажимом, удалить резиновую грушу.

4. При помощи секундомера определить время истечения исследуемой жидкости (t). Для этого освободить резиновую трубку от зажима. Под действием собственного веса через узкий канал жидкость начинает вытекать. В момент, когда мениск жидкости проходит метку m (верхнюю отметку), включают секундомер, а когда через n (нижнюю отметку) – выключают. Записывают время истечения жидкости.

5. Повторить опыт 3 раза (пункт 3,4). Найти среднее значение времени (t_ср).

6. Промыть вискозиметр дистиллированной водой. Укрепить вискозиметр в штативе и наливают через воронку в колено1 эталонную жидкость (дистиллированную воду) до той метки как в случае исследуемой жидкости.

7. Определить время истечения эталонной жидкости через узкий канал (t₀) между заданными отметками. Для этого повторяют опыт согласно пунктам 2-5.

8. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:

№ п/п	t, c	t, c	t0,, с	t0,, с
1.
2.
3.
ср. знач.

9. Рассчитать по формуле (11) среднее значение коэффициента внутреннего трения жидкости η_ср, подставив средние значения t_{0 ср}, t_ср.

• плотность эталонной жидкости: ρ₀=1000 кг/м³,

• вязкость эталонной жидкости: η₀=0,001 Па∙с,

• плотность исследуемой жидкости: ρ=800 кг/м³.

10. Обработка результатов измерений производится как для косвенных измерений:

• находят абсолютные погрешности прямых измерений: , , и их средние значения Δt_ср, Δt_{0 ср};

• относительная погрешность определяется по формуле:

• абсолютная погрешность косвенных измерений равна: _ср = Е _ср

11. Окончательный результат записать в виде:

 = (_ср _ср.) при Е = ..%

12. Отчет составить по указанию преподавателя.