Порядок виконання лабораторної роботи

Завдання 1. Ознайомитися з будовою капілярного віско­зи­мет­ра.

Мал. 3.36. Капілярний віскозиметр.

Основу віскозиметра становить капіляр 3 з резервуаром 2 (мал. 3.36). Мітки М ₁ та М ₂на резервуарі служать для фіксу­вання об’єму рідини, що протікає через капіляр. Груша 4 служить для засмоктування рідини в резервуар 1.

Завдання 2. Визначити відносний h_від та абсолютний h_абс коефіцієнти в’язкості досліджуваної рідини.

1. Визначити час t_x протікання через капіляр фіксова­ного об’єму досліджуваної рідини. Для визначення t_x необхідно за допомогою груші засмоктати гліцерин в резервуар 1 на декілька міліметрів вище мітки М ₁. Потім, дозволяючи рідині вільно витікати із резервуара 2 через капіляр 3, виміряти за допомогою секундомірачас t_х проход­жен­ня меніску між мітками М ₁ та М ₂.Виміри занести в таблицю 1.

Таблиця 1. Результати вимірів часу витікання рідин

№	tx [ c ]	D tx [ c ]	tет [ c ]	D tет [ c ]
Cереднє значення

2. Аналогічним способом визначимо час t_ет для дистильованої води. Результати занести в таблицю 1.

3. Розрахувати відносну в’язкість досліджуваної рідини за формулою (3.70). При розрахунках використовувати середнє зна­чен­ня t_х та t_ет. Значення густини досліджуваної рідини r_х взяти рівним r_х = (1120 ± 0.5) кг/м ³, а густину дистильованої води r_ет = (1000 ± 1) кг/м ³.

Таблиця 2. Залежність коефіцієнта в’язкості дистильованої води [Па×с] від температури

t o C	hет	t o C	hет	t o C	hет
	0.00179		0.00098		0.00080
	0.00151		0.00096		0.00065
	0.00131		0.00093		0.00055
	0.00114		0.00091		0.00047
	0.00111		0.00089		0.00041
	0.00108		0.00087		0.00036
	0.00106		0.00086		0.00032
	0.00103		0.00084		0.00028
	0.00100		0.00082		0.00026

4. Розрахувати абсолютне значення коефіцієнта в’язкос­ті до­слід­жу­ва­ної рідини h_абс за формулою (3.71), визначивши за табли­цею 2 коефіцієнт в’язкості дистильованої води h_ет при температурі досліду.

5. Знайти відносну e та абсолютну D h похибки у визначенні відносного та абсолютного коефіцієнтів в’язкості досліджуваної рідини:

- відносна похибка

e = ±(D h_x / h_x) = ±(D t_x /t_x + D t_ет /t_ет + D r_x /r_x + D r_ет /r_ет),

- абсолютні похибки для абсолютного та відносного коефіцієнтів в’язкості

D h_абс = e×h_абс ,D h_від = e×h_від.

Кінцевий результат подати у вигляді:

h_х = (h_абс ± D h_абс) [ Па × c ], h_{x від} = h_від ± D h_від.

Завдання 3. Визначення коефіцієнта в’язкості рідини за допомогою віскозиметра ВК-4.

1. Віскозиметр ВК-4 являє собою капілярний віскози­метр для визначення коефіцієнта в’язкості крові. Із формули Гагена–Пуазей­ля, яка описує плин в’язкої рідини по цилінд­рич­ній трубі, виходить, що за однакових умов плину за один і той же час об’єм речовини V, який протікає через цю трубу, обернено пропорційний в’язкості рідини: V ~ 1 /h.

Величину об’єму V можна оцінити по довжині заповнення капіляру L за час плину: V = pr ² ×L. Отже, відношення в’язкостей рідин, об’єми яких протікають за певний час, буде дорівнювати відношенню об’ємів або довжин

h/h_ет = V_ет /V = L_ет /L.

Таким чином, вимірявши L та L_ет, можна визначити від­нос­ну в’язкість досліджуваної рідини

h_від = h / h_ет = L_ет /L. (3.72)

Знаючи в’язкість еталонної рідини (води) при температурі дослі­ду, можна легко одержати абсолютне значення в’язкості дослід­жу­ваної рідини.

2. Ознайомитися з будовою віскозиметра ВК - 4 (мал. 3.37).

Віскозиметр ВК-4 складається з двох градуйованих капіляр­них піпеток 1 і 2, закріплених на загальній підставці. Після того як в піпетку 1 набрано води, яка служить еталонною рідиною, кран 3 на піпетці 1 закривають, що дозволяє набрати досліджувану рідину (кров) в піпетку 2, не змінюючи рівень води в піпетці 1. Обидві піпетки з’єднані трійником 4, від якого відходить гумова трубка 5 з наконечником 6.