The knurled screw of the holding ma

The knurled screw of the holding magnet; b- The iron core; c- The mark

- Turn the knurled screw (a) of the holding magnet down until stopping, so that the

iron core (b) sticks out of the coil former.

- Supply an output voltage of 12V, and hang the steel ball up on the iron core (b).

- Turn the knurled screw (a) upward by about five turns.

- Make a mark at the guinea-and-feather apparatus some centimeters above its

bottom and measure the distance of fall between the lower edge of the ball and

the mark.

- Select measurement mode

- Set the counter S to zero by pressing the key “”

- Press the key “START”

- Start measurement by pressing the button of the switch attached to the holding

- As soon as the ball has reached the mark (c), press the “STOP” key at the counter

- Turn the voltage for the holding magnet to 12V and turn the knurled screw (a) to

- Get grip of the steel ball from outside on the bottom of the vessel with the pair of

- Turn the knurled screw upward again, set the counter S to zero, and repeat the

- Fill the 100ml of glycerol from the storage bottle into the measuring cylinder, and

magnet.

S. Repeat the measurement

stop.

magnets sticking together (red mark outward), and move the ball slowly upward

along the wall of the vessel until it reaches the holding magnet. Using a bent piece

of wire push the ball exactly below the iron core (see Fig. 2)

measurement of the time of fall.

determine its mass.

Fig. 2: Returning the steel ball

B. Falling-ball viscometer

I. Objects of the experiment

- Determining the viscosity of varied solutions using steel balls.

II. Principles

The viscosity of liquids

Viscosity is a measure of the resistance of liquids to deform under shear stress. This

resistance occurs in all the liquids, but the ideal one. The ideal liquid is defined as

incompressible and perfectly fluid in its motion, i.e. without resistance. However,

(perfect) ideal liquids do not actually exist, and different (real) liquids have the

different properties of fluidity. For example, glycerol flows more slowly than water

under the same conditions. The reason for an imperfect fluidity is a friction between

the layers inside the liquid, acting against their relative movement. This interaction is

similar to the friction between the two surfaces of solid objects, while instead of the

surface it takes place in bulk in a case of liquids. Viscosity is a physical property

describing this inner friction. Bigger the liquid’s viscosity is, more the flow speed of

this liquid is reduced and more the movement of an object is slowed down in this

liquid.

Fig 3 shows a schematic describing the mechanism of viscosity. The liquid is

enclosed in between two parallel plates, which are apart from each other by the

distance . The bottom plate is fixed, while the top one moves with a speed

horizontally. On both solid plate-liquid interfaces, there is a thin layer of liquid

attached firmly to the plate by adhesive forces. Thus the very top layer of liquid

moves together with a moving plate, while the very bottom layer does not move at

all. The inner friction of liquid then causes the division of bulk liquid into several

layers moving with a speed that changes from zero to linearly.

Fig. 3: The division of bulk liquid into several layers caused by the movement of the

top plate. The speed of different layers varies linearly from zero at the bottom to at

The continuous movement of the top plate must be enforced by a tangential force ,

which cancels the inner friction inside the liquid. Assuming the low speed and small

thickness , it can be approximated by:

where is the area of the moving plate. Coefficient is a coefficient of dynamic

viscosity, called also dynamic viscosity. According to equation (9) it is expressed in

units

The inverse value of viscosity is called fluidity

the top.

The ratio of the liquid's dynamic viscosity to its density defines the kinematic

viscosity

Viscosity changes from liquid to liquid, as well as it is inversely proportional to the

temperature (see Tab.1)

Tab. 1: The temperature dependence of the dynamic viscosity of distilled water

Most liquids, such as water, satisfy equation (9) and are known as Newtonian

liquids. Non-Newtonian liquids, on the other hand, exhibit a more complicated

relationship between shear stress and velocity gradient than simple linearity. Also it

should be noted, that according to the definition of the ideal liquid, its viscosity is

equal to zero.

The determination of the viscosity of liquids using the Hoppler viscometer

See above (part 1)

By combining the constant coefficients from equation (6) into a single coefficient

The viscometer constant K can be determined using measurements carried out with

distilled water, as its viscosity is well-known, according to:

Fig. 4: Hoppler viscometer

III. Carrying out the experiment

- Fill the tube of Höppler viscometer with distilled water and insert a ball

- Turn the tube by 180° (upside down) and watch the ball falling down. Measure

- Empty the tube such that you capture the ball using a sifter. Rinse the tube with a

carefully. Add water such that there are no air bubbles in the tube. Close the tube.

the time during which the ball is falling between the two marks. Repeat

measurement 3 times.

studied liquid and empty it again. Finally, fill the tube with this liquid, insert the

ball and measure the time of its fall 3 times. Repeat this step for all of the studied

liquids.

- Rinse the viscometer with distilled water after finishing all the measurements.

Kết quả (Việt) 2:

Vít khía của nam châm nắm giữ; b- Các lõi sắt; c- Các nhãn hiệu - Vặn vít knurled (a) của nam châm nắm giữ xuống cho đến khi dừng lại, để các lõi sắt (b) nhô ra của cuộn dây cũ. - Cung cấp một điện áp đầu ra 12V, và treo bóng thép lên trên lõi sắt (b). - Vặn vít knurled (a) tăng khoảng năm lần lượt. - Thực hiện một nhãn hiệu tại bộ máy guinea-và-lông một số cm trên của đáy và đo khoảng cách của mùa thu giữa mép dưới của bóng và nhãn hiệu. - Chọn chế độ đo lường - Thiết lập truy cập S để zero bằng cách nhấn phím "" - Nhấn phím "START" - Bắt đầu đo bằng cách nhấn các nút công tắc gắn liền với việc nắm giữ - Ngay sau khi bóng đã đạt nhãn hiệu (c), bấm nút "STOP" chìa khóa tại quầy - Bật điện áp cho các nam châm giữ đến 12V và biến vít knurled (a) - Nhận kẹp của bóng thép từ bên ngoài vào dưới cùng của tàu với đôi - Bật khía vít lên một lần nữa, thiết lập bộ đếm S đến số không, và lặp lại - Đổ 100ml glycerol từ chai lưu trữ vào xy lanh đo, và. nam châm S. Lặp lại phép đo stop. Nam châm dính lại với nhau (màu đỏ đánh dấu bên ngoài), và di chuyển quả bóng từ từ đi lên dọc theo bức tường của tàu cho đến khi nó đạt đến nam châm giữ. Sử dụng một miếng cong của dây đẩy bóng chính xác dưới các lõi sắt (xem hình. 2) đo thời gian của mùa thu. Xác định khối lượng của nó. Hình. 2: Trả lại quả bóng thép B. Rơi-ball nhớt I. Đối tượng của các thí nghiệm - Xác định độ nhớt của các giải pháp đa dạng sử dụng quả bóng thép. II. Nguyên tắc Độ nhớt của chất lỏng nhớt là một thước đo của sự kháng cự của các chất lỏng để làm biến dạng dưới ứng suất cắt. Đây kháng xảy ra trong tất cả các loại chất lỏng, nhưng lý tưởng nhất. Các chất lỏng lý tưởng được định nghĩa là không nén được và hoàn hảo trong chất lỏng chuyển động của nó, tức là không có sức đề kháng. Tuy nhiên, (hoàn hảo) chất lỏng lý tưởng không thực sự tồn tại, và (real) khác nhau chất lỏng có tính chất khác nhau của sự lưu động. Ví dụ, glycerol chảy chậm hơn so với nước trong cùng điều kiện. Lý do cho một lưu động không hoàn hảo là một ma sát giữa các lớp bên trong chất lỏng, hành động chống lại chuyển động tương đối của họ. Sự tương tác này là tương tự như ma sát giữa hai bề mặt của vật thể rắn, trong khi thay vì bề mặt của nó diễn ra với số lượng lớn trong một trường hợp của chất lỏng. Độ nhớt là một tài sản vật lý mô tả ma sát bên trong này. Lớn hơn độ nhớt của chất lỏng, hơn tốc độ dòng chảy của chất lỏng này được giảm xuống và nhiều hơn nữa sự chuyển động của một đối tượng đang bị chậm lại trong này lỏng. Hình 3 cho thấy một sơ đồ mô tả cơ chế của độ nhớt. Chất lỏng được kèm theo trong giữa hai tấm song song, đó là cách nhau bởi khoảng cách. Các tấm dưới cùng là cố định, trong khi một trong những đầu di chuyển với một tốc độ theo chiều ngang. Trên cả hai giao diện vững chắc tấm lỏng, có một lớp mỏng chất lỏng gắn chặt với tấm bằng lực kết dính. Vì vậy, các lớp trên cùng của chất lỏng di chuyển cùng với một tấm di chuyển, trong khi các lớp phía dưới rất không di chuyển ở tất cả. Ma sát bên trong của chất lỏng sau đó gây ra sự phân chia chất lỏng thành nhiều lớp chuyển động với tốc độ thay đổi từ số không đến một cách tuyến tính. Fig. 3: Các bộ phận của khối chất lỏng vào một số lớp do sự chuyển động của các tấm hàng đầu. Tốc độ của các lớp khác nhau thay đổi tuyến tính từ số không ở phía dưới để vào các chuyển động liên tục của các tấm hàng đầu phải được thực thi bởi một lực tiếp tuyến, mà hủy bỏ ma sát bên trong bên trong chất lỏng. Giả sử tốc độ thấp và nhỏ độ dày, nó có thể được xấp xỉ bởi: đâu là diện tích của tấm di chuyển. Hệ số là một hệ số năng động, độ nhớt, còn gọi là độ nhớt động lực. Theo phương trình (9) nó được thể hiện trong đơn vị giá trị nghịch đảo của độ nhớt được gọi là tính lưu động hàng đầu. Tỷ lệ độ nhớt động lực của chất lỏng để mật độ của nó xác định động học độ nhớt thay đổi độ nhớt do chất lỏng với chất lỏng, cũng như nó là tỉ lệ nghịch với nhiệt độ (xem Tab.1) Tab. 1: Sự phụ thuộc nhiệt độ của độ nhớt động lực của nước cất Hầu hết các chất lỏng như nước, đáp ứng phương trình (9) và được biết đến như Newton chất lỏng. Chất lỏng không Newton, mặt khác, biểu lộ một phức tạp hơn mối quan hệ giữa ứng suất cắt và vận tốc Gradient tuyến tính đơn giản hơn. Ngoài ra nó nên được lưu ý, mà theo định nghĩa của các chất lỏng lý tưởng, độ nhớt của nó là bằng không. Việc xác định độ nhớt của chất lỏng bằng cách sử dụng máy đo độ nhớt Hoppler Xem ở trên (phần 1) Bằng cách kết hợp các hệ số không đổi từ phương trình (6) vào một hệ số duy nhất Các hằng số nhớt K có thể được xác định bằng cách sử dụng các phép đo được thực hiện với nước cất, độ nhớt của nó là nổi tiếng, theo: Fig. 4: Hoppler nhớt III. Thực hiện các thí nghiệm - Điền vào các ống Höppler máy đo độ nhớt bằng nước cất và chèn một bóng - Xoay ống bằng 180 ° (upside down) và xem bóng rơi xuống. Đo - Làm sạch ống như vậy mà bạn nắm bắt bóng bằng một sàng. Rửa sạch ống với một cách cẩn thận. Thêm nước như vậy mà không có bong bóng không khí trong ống. Đóng ống. Thời gian mà bóng đang rơi vào giữa hai dấu. Lặp lại phép đo 3 lần. Nghiên cứu chất lỏng và làm sạch nó một lần nữa. Cuối cùng, điền ống với chất lỏng này, chèn bóng và đo thời gian của mùa thu 3 lần của mình. Lặp lại bước này cho tất cả các học chất lỏng. - Rửa sạch nhớt bằng nước cất sau khi hoàn thành tất cả các phép đo.