Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Kuulan tiheyden laskeminen
- Nesteen tiheyden laskeminen
- Nesteen viskositeetin mittaus
Nesteen viskositeetti on nesteen sisäisen kitkan mitta. Nesteet, joilla on korkea viskositeetti, virtaavat hitaasti, kun taas matalan viskositeetin nesteet virtaavat nopeasti. Lavalla on suhteellisen korkea viskositeetti; vettä on suhteellisen alhainen. Voit mitata nesteen viskositeetin mittaamalla pallon nopeuden, kun se putoaa nesteen läpi. Pallon nopeutta yhdistettynä pallon ja nesteen suhteellisiin tiheyksiin voidaan käyttää nesteen viskositeetin laskemiseen.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Mittaamalla nesteastiaan pudotetun metallipallin nopeus, voit määrittää nesteiden viskositeetin.
Kuulan tiheyden laskeminen
Mittaa pallosi massa käyttämällä tasapainoa. Oletetaan esimerkiksi, että pallon massa on 0,1 kilogrammaa (kg).
Löydä pallon säde mittaamalla ensin halkaisija (suoran linjan etäisyys pallon läpi leveimmästä osasta). Jaa halkaisija 2: lla; tämä antaa pallon säteen. Laske pallo tilavuus kytkemällä säde pallon tilavuuden yhtälöön. Oletetaan, että kuulalaakerin säde on 0,01 metriä (m). Määrä olisi:
Tilavuus = 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 = 0,00000419 m ^ 3
Laske pallon tiheys jakamalla sen massa tilavuudella. Kuulan tiheys esimerkissä olisi:
Tiheys = 0,1 kg ÷ 0,00000419 m ^ 3 = 23 866 kg / m ^ 3
Nesteen tiheyden laskeminen
Mittaa mittasylinterisi massa, kun se on tyhjä. Mittaa sitten asteikolla olevan sylinterin massa 100 millilitralla (ml) nestettä siinä. Oletetaan, että tyhjän sylinterin massa oli 0,2 kg ja nesteen kanssa sen massa oli 0,45 kg.
Määritä nesteen massa vähentämällä tyhjän sylinterin massa sylinterin massasta nesteen kanssa. Esimerkissä:
Nesteen massa = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Määritä nesteen tiheys jakamalla sen massa tilavuudella. Esimerkki:
Nesteen tiheys = 0,25 kg ÷ 100 ml = 0,0025 kg / ml = 0,0025 kg / cm ^ 3 = 2 500 kg / m ^ 3*
1 ml on yhtä suuri kuin 1 cm3 * Miljoona kuutiometriä vastaa yhtä kuutiometriä
Nesteen viskositeetin mittaus
Täytä korkea mittasylinteri nesteellä niin, että se on noin 2 cm sylinterin yläosasta. Tee merkinnällä merkki 2 cm nesteen pinnan alapuolelle. Merkitse toinen viiva 2 cm sylinterin pohjasta.
Mittaa etäisyys asteikon sylinterissä olevien kahden merkin välillä. Oletetaan, että etäisyys on 0,3 m.
Anna pallon mennä nesteen pinnalle ja käytä sekuntikellollasi kuinka kauan kestää pallon pudota ensimmäisestä merkistä toiseen. Oletetaan, että pallon kului 6 sekuntia (s) pudottaakseen etäisyyden.
Laske putoavan pallon nopeus jakamalla pudotetun matkan kulunut aika. Esimerkissä:
Nopeus = 0,3 m ÷ 6 s = 0,05 m / s
Laske nesteen viskositeetti kerättyjen tietojen perusteella:
Viskositeetti = (2 x (kuulatiheys - nestetiheys) x g x a ^ 2) ÷ (9 x v), missä
g = painovoimasta johtuva kiihtyvyys = 9,8 m / s ^ 2 a = kuulalaakerin säde v = kuulalaakerin nopeus nesteen läpi
Kytke mittauksesi yhtälöön laskeaksesi nesteen viskositeetin. Esimerkiksi laskelma näyttää tältä:
Viskositeetti = (2 x (23 866 - 2 500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) = 93,1 pascal sekuntia