Hvordan beregne Viskositet

Flytende viskositet er et mål på den indre friksjon i en væske. Væsker med høye viskositeter flyte langsomt, mens væsker med lav viskositet flyte raskt. Lava har en relativt høy viskositet; vann har en relativt lav en. Man kan måle viskositeten av en væske ved måling av hastigheten av en sfære som det faller gjennom væsken. Hastigheten av kulen, kombinert med de relative tettheter av kulen og væsken kan brukes til å beregne viskositeten av væsken.

Bruksanvisning

Beregning av tetthet av Ball

1 Måle massen til ballen din, ved hjelp av balanse. For eksempel anta at massen til ballen er 0,1 kilo (kg).

2 Siden du ikke kan måle radius erte beregne radius ved først å måle ekvatoriale omkrets (omkrets på det bredeste punktet på ballen, like fjernt fra hver pol). Del ekvatoriale omkrets av 2 x pi (ca. 6,28); Dette er den radius på ballen din. Beregne volumet av ballen ved å plugge lengden av radien i ligningen for volumet av en kule. Anta at kulelageret har en radius på 0,01 meter (m). Volumet vil være:

Volum = 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 = 0,00000419 m ^ 3

3 Beregne tettheten av ballen ved å dividere massen av sitt volum. Tettheten av ballen i eksempelet vil være:

Tetthet = 0,1 kg / 0,00000419 m ^ 3 = 23,866 kg / m ^ 3

Beregning av tettheten av væsken

4 Måle massen til en gradert sylinder når den er tom. Deretter måle massen av målesylinder med 100 millilters (ml) av væske i den. Anta at den tomme sylinder hadde en masse på 0,2 kg, og med væske massen var 0,45 kg.

5 Bestemme massen av fluidet ved å trekke massen av den tomme sylinder fra massen av sylinderen med fluidet. I eksemplet:

Masse av flytende = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg

6 Bestemme tettheten av fluidet ved å dividere massen av sitt volum. Eksempel:

Tetthet av væske = 0,25 kg / 100 ml = 0,0025 kg / ml = 0,0025 kg / cm ^ 3 * = 2500 kg / m ^ 3 **

* 1 ml er lik 1 cm ^ 3
** Det er 1.000.000 kubikkcentimeter i en kubikkmeter

Å måle viskositeten av det flytende

7 Fyll høye gradert sylinder med væsken, slik at væsken er omtrent 2 cm fra toppen av sylinderen. Bruk markøren for å lage et merke 2 cm under overflaten av væsken. Lag en annen mark 2 cm fra bunnen av sylinderen.

8 Mål avstanden mellom de to merkene på den graderte sylinderen. Anta at avstanden er 0,3 m.

9 La ballen gå på overflaten av væsken og bruke stoppeklokken til annen hvor lang tid det tar for ballen til å falle ned fra det første merket til det andre merket. Anta at det tok ballen 6 sekunder (e) til å falle på avstand.

10 Beregn hastigheten av fallende ball ved å dele avstanden det falt av den tiden det tok. I eksemplet:

Velocity = 0,3 m / 6 s = 0,05 m / s

11 Skrive ligningen for beregning av viskositeten av væsken fra de data man har samlet:

Viskositet = (2 x (ball tetthet - flytende tetthet) xgxa ^ 2) / (9 xv), hvor

g = tyngdeakselerasjonen = 9,8 m / s ^ 2
a = radius av kulelager
v = hastigheten av kulelager gjennom væske

Plugg målinger i ligningen for å beregne viskositeten av væsken. For eksempel, ville regnestykket se slik ut:

Viskositet = (2 x (23866 - 2,500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) / (9 x 0,05) = 93,1 Pascal-sekunder