Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Beregne ballens tetthet
- Beregning av væskens tetthet
- Måling av væskens viskositet
Væskeviskositet er et mål på den indre friksjonen av en væske. Væsker med høy viskositet strømmer sakte, mens væsker med lav viskositet strømmer raskt. Lava har en relativt høy viskositet; vann har en relativt lav. Du kan måle viskositeten til en væske ved å måle hastigheten til en sfære når den faller gjennom væsken. Kulehastigheten kombinert med kuleens og væskens relative tetthet kan brukes til å beregne væskens viskositet.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Ved å måle hastigheten til en metallkule som er falt i en væskebeholder, kan du bestemme væskens viskositet.
Beregne ballens tetthet
Mål massen på ballen din ved å bruke balansen. Anta for eksempel at ballens masse er 0,1 kg (kg).
Finn ballens radius ved først å måle diameteren (avstanden til en rett linje gjennom ballen på den bredeste delen). Del diameteren med 2; dette gir ballens radius. Beregn ballets volum ved å koble radius til ligningen for volumet til 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
Beregn ballens tetthet ved å dele massen med volumet. Ballens tetthet i eksemplet vil være:
Tetthet = 0,1 kg ÷ 0,00000419 m ^ 3 = 23 866 kg / m ^ 3
Beregning av væskens tetthet
Mål massen på graderingssylinderen når den er tom. Mål deretter massen på din graderte sylinder med 100 ml væske i den. Anta at den tomme sylinderen hadde en masse på 0,2 kg, og med væske var massen 0,45 kg.
Bestem massen til væsken ved å trekke massen til den tomme sylinderen fra massen til sylinderen med væsken. I eksemplet:
Væskemasse = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Bestem væskens tetthet ved å dele massen med volumet. Eksempel:
Væsketetthet = 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 * 1 million kubikkcentimeter lik 1 kubikkmeter
Måling av væskens viskositet
Fyll den høye graderte sylinderen med væsken, så den er omtrent 2 cm fra toppen av sylinderen. Bruk markøren til å merke 2 cm under væskeoverflaten. Merk en annen linje 2 cm fra bunnen av sylinderen.
Mål avstanden mellom de to merkene på gradert sylinder. Anta at avstanden er 0,3 m.
La ballen gå på overflaten av væsken og bruk stoppeklokken til å sette i gang hvor lang tid det tar før ballen faller fra første merke til andre merke. Anta at det tok ballen 6 sekunder å falle avstanden.
Beregn hastigheten til den fallende ballen ved å dele avstanden den falt etter den tid det tok. I eksemplet:
Hastighet = 0,3 m ÷ 6 s = 0,05 m / s
Beregn viskositeten til væsken fra dataene du har samlet:
Viskositet = (2 x (kuletetthet - væsketetthet) x g x a ^ 2) ÷ (9 x v), hvor
g = akselerasjon på grunn av tyngdekraften = 9,8 m / s ^ 2 a = kulelagerets radius v = kulelagerets hastighet gjennom væske
Plugg målingene dine i ligningen for å beregne væskens viskositet. For eksempelet vil beregningen se slik ut:
Viskositet = (2 x (23 866 - 2500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) = 93,1 pascal sekunder