Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Beregning af ballens densitet
- Beregning af væskens densitet
- Måling af væskens viskositet
Væskeviskositet er et mål for den indre friktion af en væske. Væsker med høje viskositeter flyder langsomt, mens væsker med lav viskositet flyder hurtigt. Lava har en relativt høj viskositet; vand har et relativt lavt vand. Du kan måle en væskes viskositet ved at måle en kugles hastighed, når den falder gennem væsken. Kuglens hastighed kombineret med kuglens og væskens relative densitet kan bruges til at beregne væskens viskositet.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Ved at måle hastigheden på en metalkugle, der er faldet i en væskebeholder, kan du bestemme væskens viskositet.
Beregning af ballens densitet
Mål massen på din bold ved hjælp af din balance. Antag f.eks., At kuglens masse er 0,1 kg (kg).
Find kuglens radius ved først at måle diameteren (afstanden til en lige linje gennem bolden på den bredeste del). Del diameteren med 2; dette giver din kugles radius. Beregn kuglens volumen ved at sætte radius i ligningen for volumet på en kugle. Antag, at kuglelejet har en radius på 0,01 meter (m). Mængden ville være:
Volumen = 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 = 0,00000419 m ^ 3
Beregn ballens densitet ved at dele dens masse med dens volumen. Ballens densitet i eksemplet ville være:
Densitet = 0,1 kg ÷ 0,00000419 m ^ 3 = 23,866 kg / m ^ 3
Beregning af væskens densitet
Mål massen på din graderede cylinder, når den er tom. Mål derefter massen på din graduerede cylinder med 100 ml væske i den. Antag, at den tomme cylinder havde en masse på 0,2 kg, og med væske var dens masse 0,45 kg.
Bestemm massen af væsken ved at trække massen af den tomme cylinder fra massen af cylinderen med væsken. I eksemplet:
Væskemasse = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg
Bestemm væskens densitet ved at dele dens masse med dens volumen. Eksempel:
Væsketæthed = 0,25 kg ÷ 100 ml = 0,0025 kg / ml = 0,0025 kg / cm ^ 3 = 2.500 kg / m ^ 3*
1 ml er lig med 1 cm ^ 3 * 1 million kubikcentimeter svarende til 1 kubikmeter
Måling af væskens viskositet
Fyld din høje graduerede cylinder med væsken, så den er ca. 2 cm fra toppen af cylinderen. Brug din markør til at markere 2 cm under væskeoverfladen. Marker en anden linje 2 cm fra bunden af cylinderen.
Mål afstanden mellem de to mærker på den graduerede cylinder. Antag, at afstanden er 0,3 m.
Lad bolden gå på væskeoverfladen og brug stopuret til at sætte tid, hvor lang tid det tager før bolden falder fra det første mærke til det andet mærke. Lad os antage, at det tog bolden 6 sekunder (r) at falde afstanden.
Beregn hastigheden af den faldende bold ved at dele den afstand, den faldt, på det tidspunkt, det tog. I eksemplet:
Hastighed = 0,3 m ÷ 6 s = 0,05 m / s
Beregn væskens viskositet ud fra de data, du har indsamlet:
Viskositet = (2 x (kugledensitet - væsketæthed) x g x a ^ 2) ÷ (9 x v), hvor
g = acceleration på grund af tyngdekraft = 9,8 m / s ^ 2 a = kugleleje radius v = kuglelejehastighed gennem væske
Sæt dine målinger i ligningen for at beregne væskens viskositet. For eksemplet ser beregningen sådan ud:
Viskositet = (2 x (23.866 - 2.500) x 9.8 x 0.01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) = 93,1 pascal sekunder