Определение вязкости вискозиметром Стокса

Этот метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущихся в жидкости небольших тел сферической формы. При движении шара диаметром d и плотностью ρ_ш в вертикальной трубе диаметром D, которая заполнена исследуемой жидкостью с плотностью ρ, на него действуют три силы: сила тяжести G = , архимедова подъёмная сила R= и сила сопротивления, экспериментально установленная Стоксом, F = 3πνdρV, (где ν – кинематический коэффициент вязкости; V - скорость шарика). При равномерном движении шара G = R + F или

,

откуда

,

где τ – время прохождения шариком расстояния .

Выражение в квадратных скобках (коэффициент стеснения) учитывает влияние стенок трубы и шарика на его скорость и коэффициент сопротивления.

В ходе выполнения работы выполнить следующие операции.

1. Повернуть устройство № 1 в вертикальной плоскости на 180º и зафиксировать секундомером время t прохождения шариком расстояния между двумя метками в приборе 3. Шарик должен падать по оси емкости без соприкосновения со стенками. Опыт выполнить три раза, а затем определить среднеарифметическое значение времени t.

2. Вычислить опытное значение кинематического коэффициента вязкости жидкости

ν = gd²τ(ρ_ш/ρ – 1)/18l[1+ 2,4(d/D)],

где g – ускорение свободного падения;

d, D - диаметры шарика и цилиндрической емкости соответственно;

ρ, ρ_ш,- плотности жидкости и материала шарика соответственно.

3. Сравнить опытное значение коэффициента вязкости ν с табличным значением ν^* (см. табл.1.1). Значения используемых величин свести в таблицу 1.4.