Дистанционная лабораторная работа 2. Изучение физических свойств жидкости

Цель работы. Освоение техники измерения температурного расширения, плотности, вязкости и поверхностного натяжения жидкостей.

Задание. Измерить основные физико-механические параметры жидкостей и сравнить их значения со справочными.

Порядок выполнения работы

1. Открыть вкладку Устройство 1 - физические свойства жидкости и скачать «Методические указания по лаборатории Капелька 1 (МУ). 

2. По информации на вкладке и методическим указаниям ознакомиться с описанием устройства №1 и принципом действия измерительных приборов в нем.

Обратить внимание на то, что приборы 3–5 приводятся в действие путем перевертывания устройства. Зарисовать схему устройства №1 с указанием названия вмонтированных в него приборов.

3. Определить коэффициент температурного расширения жидкости в термометре на основе мысленного эксперимента.

Для этого предположить, что температура окружающей среды возросла от 0 до 50 °С (DТ = 50 °С). При этом уровень термометрической жидкости (спирта) в капилляре термометра должен повыситься на величину l (рис. 1), которую следует замерить на фотографии с использованием рядом расположенной линейки и вычислить предполагаемое приращение объема термометрической жидкости:

ΔW = πr²l

где r – радиус капилляра термометра. Его значение и начальный (при 0 °С) объем термометрической жидкости W указаны на устройстве №1 (рис. 1). 

Рис. 1. Термометр и ареометр в устройстве № 1

Значение коэффициента температурного расширения рассчитать по формуле β_T=ΔW ⁄ (WΔT) и сравнить его со справочным значением β*_T для спирта (см. МУ, табл. 1.1). Значения используемых и полученных величин занести в таблицу 1.

4. Определить плотность воды ареометром.

Для этого на рис. 1 измерить глубину погружения h ареометра по положению верхнего края мениска подкрашенной воды вокруг ареометра на его миллиметровой шкале и вычислить её плотность 

ρ = 4m ⁄ (π d² h),

где m и d – масса и диаметр ареометра, указаны на корпусе устройства (рис. 1). 

Опытное значение плотности ρ сравнить со справочным значением ρ* для воды (см. МУ, таблица 1). Значения используемых и полученных величин свести в таблице 2.



Рис. 2. Вискозиметр и сталагмометр в устройстве № 1 и зависимость кинематического коэффициента вязкости  ν  для масла М-10 от температуры Т, M = 6.08*10^-6 м² / c², К = 4,84*10^-3 м³ / c²

Затем вычислить значение кинематического коэффициента вязкости ν = Mt (M – постоянная прибора, указана на фото рядом с вискозиметром) и сравнить его со справочным значением ν*, которое определяется из графика на рис. 2 по температуре, считанной с термометра на рис 1. Данные свести в таблицу 3.

6. Измерить поверхностное натяжение масла М-10 сталагмометром.

Для этого в процессе просмотра фильма с работой устройства №1 в перевернутом положении следует подсчитать число капель n, оторвавшихся от капилляра сталагмометра при снижении уровня жидкости между двумя метками, т. е. полученных из объема жидкости между метками.

Затем следует найти опытное значение коэффициента поверхностного натяжения σ = Kρ ⁄ n (K – постоянная сталагмометра, указана на рис. 2) и сравнить его с табличным значением этого коэффициента σ* для масла М-10 (см. МУ, таблица 1.1). В этой же таблице указана и плотность ρ для масла М-10. Исходные и полученные данные свести в таблицу 4.

7. Сделать выводы по этой работе, где указать:

- какие навыки получены при выполнении настоящей работы,

- перечислить виды измеренных физико-механических параметров,

-  степень совпадения их опытных и справочных значений.

Чтобы первыми узнавать о новых дистанционных работах и разработках, подпишитесь на новости.