Viszkozit�sm�r�s H�ppler viszkozim�terrel

3. Viszkozit�sm�r�s H�ppler viszkozim�terrel

A H�ppler viszkozim�ter az es�s�lyos t�puscsal�dba tartozik. A m�szer �vegcs�v�nek bels� �tm�r�je 15,94 mm. Az �vegcs�v�n egym�st�l 100 mm-re k�t karcol�s jelzi a m�r�si szakasz kezd�- �s v�gpontj�t. M�r�skor bet�ltj�k a m�rend� folyad�kot az �vegcs�be, �s egy olyan m�ret� goly�t, amely felt�telezhet�en megfelel� a folyad�k viszkozit�s�hoz. Ha a goly� elegend�en lassan esik (Re<10), a s�rl�d�si viszonyokat a Stokes-egyenlet fejezi ki:

, ahol

h a m�rend� folyad�k viszkozit�sa

g a neh�zs�gi gyorsul�s

r _g a goly� s�r�s�ge

r _f a m�rend� folyad�k s�r�s�ge

r a goly� sugara

v az es�s sebess�ge

l az ejt�si �thossz (egyenletes sebess�g� es�sn�l m�r�nk)

t az es�s id�tartama.A goly� nem s�llyed akad�lytalanul, hiszen a goly�t k�r�lvev� folyad�k n�h�ny tized millim�ter vastag. Ez�rt a m�szer�lland�t a r�s m�ret�b�l sz�m�tj�k. A konstansokat �sszevonva az al�bbi k�plettel szok�s sz�molni:

A goly�k �ltal�ban ac�lb�l k�sz�lnek, ilyenkor r= 7860 kg/m³. A fizika laborgyakorlatokon h�g�tott gy�m�lcssz�p m�r�sekor aj�nlott az 1 jel� �veggoly�t haszn�lni. A goly��lland� �s a m�szer�lland� azonos.

T�j�koztat� jelleggel k�z�lj�k a BH2 viszkozim�ter goly�k�szlet�nek adatait.

Goly�			M�szer�lland�		M�rhet� minim�lis viszkozit�s
jele	�tm�r�je	s�r�s�ge	CGS	SI	M�rhet� minim�lis viszkozit�s
jele	mm	kg/m³	cP.cm³/g.s	Pa.m³/kg	Pa.s
GGL	15,910	2409		0,001.10^-6	g�zokra
1	15,805	2409	0,01013	0,01013.10^-6	0,0006<
2	15,630	2410	0,08063	0,08063.10^-6	0,003<
3	15,560	8100	0,13	0,13.10^-6	0,025<
4	15,000	7760	1,2	1,2.10^-6	0,25<
5	13,500	7770	10,6	10,6.10^-6	2,5<
6	10,000	7770	40,5	40,5.10^-6	3–80
e	12,500	7750	37	37.10^-6	4,5–80
	10,900	7750	38	38.10^-6	5<

A H�ppler viszkozim�ter nem f�gg�leges, hanem ett�l 10�-kal elt�r� helyzet�. Ez megk�nny�ti az �tl�tszatlan folyad�kok m�r�s�t. A m�szer a newtoni folyad�kok m�r�s�re k�sz�lt. Nem newtoni folyad�kokn�l a l�tsz�lagos viszkozit�s m�r�s�re alkalmasak.

A m�r�sn�l felhaszn�lt eszk�z�k

BH 2 t�pus� H�ppler viszkozim�ter.

U 10 t�pus� termoszt�t

stopper�ra

desztill�lt v�z (�sszehasonl�t�shoz)

h�m�r�

areom�ter

mikrom�ter.

A m�r�s lefoly�sa

Kezdj�k a m�r�st a legnagyobb goly�val. M�rj�k meg az �tm�r�j�t, mert ezzel lehet azonos�tani (nincs felirat a goly�kon). T�lts�k be a m�rend� folyad�kot az �vegcs�be, �s ind�tsuk meg a termoszt�t v�zcirkul�ci�j�t. A h�m�rs�kletet szab�lyozzuk le a szobah�m�rs�klet al�.

�ll�tsuk v�zszintesbe a viszkozim�tert! Olvassuk le a be�p�tett h�m�r�t. A h�ts� r�gz�t�csap meglaz�t�sa ut�n ford�tsuk fejjel lefel� a m�szer forg� r�sz�t a tengelye k�r�l �s v�rjuk meg, am�g a goly� les�llyed. Most a m�szert eredeti helyzet�be visszaford�tva �r�val m�rj�k a goly� s�llyed�si id�tartam�t az �vegcs�v�n jel�lt szintek k�z�tt. Ha az es�si id� kisebb 30 m�sodpercn�l, a m�r�st eggyel nagyobb goly�val kell v�gezni; ha nagyobb 300 m�sodpercn�l, akkor kisebb goly�val folytatjuk.

M�r�si feladat

A fent le�rt m�don ism�telj�k meg a m�r�st �gy, hogy a termoszt�ton 5 �C-onk�nt n�vekv� h�m�rs�kletet �ll�tunk be. K�sz�ts�nk az al�bbihoz hasonl� t�bl�zatot a rn�r�si jegyz�k�nyvbe.

M�r�s sorsz�ma	H�m�rs�klet	Goly�		Goly��lland�	Viszkozit�s
	H�m�rs�klet	�tm�r�je	s�r�s�ge	Goly��lland�	dinamikai	kinematikai
	�C	mm	kg/m³	Pa.m³/kg	Pa.s	m²/s
1
2
3
4
stb.

�br�zoljuk a viszkozit�s h�m�rs�kletf�gg�s�t millim�terpap�ron. A h�m�rs�kletet a v�zszintes tengelyre vessz�k fel. A f�gg�leges tengelyen a dinamikai �s a kinematikai viszkozit�st is �br�zolni kell. A rendelkez�sre �ll� r�vid id� miatt a folyad�k s�r�s�g�t �lland� �rt�kre vehetj�k fel.

Ellen�rizz�k az eredm�nyt az Arrhenius egyenlet szerint. Ellen�rizz�k az eredm�nyt a k�nyvt�rban el�rhet� k�nyvek t�bl�zatai alapj�n abb�l a szempontb�l, hogy hihet� eredm�nyt kaptunk-e!