Vätskeviskositet är ett mått på den inre friktionen hos en vätska. Vätskor med höga viskositeter strömmar långsamt, medan vätskor med låg viskositet flyter snabbt. Lava har en relativt hög viskositet; Vattnet är relativt lågt. Du kan mäta viskositeten hos en vätska genom att mäta sfärens hastighet när den faller genom vätskan. Kulans hastighet, kombinerad med sfärens och vätskans relativa densiteter, kan användas för att beräkna viskositeten hos vätskan.

TL; DR (för länge, läste inte)

Genom att mäta hastigheten på en metallboll som släppts i en behållare med vätska, kan du bestämma vätskans viskositet.

Beräkna bollens densitet

Mäta bollens massa, använder din balans Antag exempelvis att bollen är 0,1 kilo (kg).

Hitta bollens radie genom att först mäta diametern (avstånd från en rak linje genom bollen vid den bredaste delen). Dela diametern med 2; Detta ger din bolls radie. Beräkna volymen av bollen genom att ansluta radien till ekvationen för en sfärens volym. Antag att kulelageret har en radie på 0,01 meter (m). Volymen skulle vara:

Volym = 4/3 x pi x (0,01 m) ^ 3 = 0,00000419 m ^ 3

Beräkna bollens densitet genom att dividera sin massa med sin volym. Tätheten av bollen i exemplet skulle vara:

Densitet = 0,1 kg ÷ 0.00000419 m ^ 3 = 23.866 kg /m ^ 3

Beräkning av vätskans densitet

Mäta massan av din graduerade cylinder när den är tom. Därefter mäter massan av din graduerade cylinder med 100 milliliter (ml) vätska i den. Antag att den tomma cylindern hade en massa av 0,2 kg och med vätska var dess massa 0,45 kg.

Bestäm vätskans massa genom att subtrahera den tomma cylinderns massa från cylinderns massa med vätskan. I exemplet:

Vätskemassa = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg

Bestäm vätskans densitet genom att dividera sin massa med sin volym. Exempel:

Vätsketäthet = 0,25 kg /100 ml = 0,0025 kg /ml = 0,0025 kg /cm ^ 3 = 2500 kg /m ^ 3
*

< em> 1 ml är lika med 1 cm ^ 3
* 1 miljon kubikcentimeter lika med 1 kubikmeter

Mät vätskans viskositet

Fyll din högkvalificerade cylinder med vätskan så Det är ca 2 cm från toppen av cylindern. Använd din markör för att göra ett märke 2 cm under vätskans yta. Markera en annan linje 2 cm från botten av cylindern.

Mät avståndet mellan de två märkena på den graduerade cylindern. Antag att avståndet är 0,3 m.

Låt bollen gå på vätskans yta och använd din stoppur till hur lång tid det tar att bollen faller från första markeringen till andra markeringen. Antag att det tog bollen 6 sekunder att fälla avståndet.

Beräkna hastigheten på den fallande bollen genom att dividera avståndet som det föll vid den tid det tog. I exemplet:

Hastighet = 0,3 m ÷ 6 s = 0,05 m /s

Beräkna viskositeten hos vätskan från de data du har samlat:

Viskositet = ( 2 x (kula densitet - vätsketäthet) xgxa ^ 2) ÷ (9 xv), där

g = acceleration på grund av gravitationen = 9,8 m /s ^ 2 a = kullagerets radie v = kollisionshastighet bära genom vätska

Anslut dina mätningar till ekvationen för att beräkna viskositeten hos vätskan. För exemplet skulle beräkningen se ut så här:

Viskositet = (2 x (23,866 - 2,500) x 9,8 x 0,01 ^ 2) ÷ (9 x 0,05) = 93,1 pascal sekunder