Summary
Samenvatting Labportfolio fysica sem 2
- Course
- Institution
Viscositeitsmeters, polariteitsmeters, warmtecapaciteit met calorimetrie Lector: Adam Raes
[Show more]
2 reviews
By: maximvl • 2 year ago
By: woutervandekeybus • 6 year ago
Seller
Followdragonsepp97
Reviews received
Content preview
CAPILLAIRE VISCOSIMETERS1. Principe
- Formule voor ηkin is afgeleid van de theorie over laminaire stroming
∆ V π . R4 . ∆ p
Wet van Poiseuille: =
∆t 8.η . L
ΔV/Δt: volume dat per tijdseenheid door de buis stroomt (debiet)
R en L: straal en lengte van de capillaire buis
Δp: drukverschil tussen het begin en einde van de buis
η: de viscositeit van de vloeistof
Hieruit kan men de viscositeit berekenen
4 4
π .R .∆ p π .R .ρ. g.∆h
η= ∆t η= ∆t
8. L . ∆V 8. L. ∆ V
Δp wordt gelijkgesteld aan het hoogteverschil maal de aantrekkingskracht
Deze formule kan eenvoudiger
Waarom?
π en g zijn constanten
R, Δh, L en ΔV hangen enkel af van de capillaire buis
ρ hangt wel af van de vloeistof en kan mee naar links
4
η π .R .g.∆h η
Nieuwe formule: = ∆ t ηkin= =C . ∆ t
ρ 8. L . ∆ V ρ
C vind je terug op het ijkblad (versch. T) van de meter buisconstante
- Opmerkingen
Wet van Poiseuille geldt enkel bij laminaire stroming
Vloeistof mag niet te snel stromen
Minimale uitstroomtijd voor betrouwbaarheid
o Δt < Δtmin kleiner capillair gebruiken
Tijdens het stromen verandert Δh Δh in de buisconstante is een gemiddelde
Ook het drukverschil
Ook het debiet
Ook de uitstroomsnelheid
Gemeten η is een gemiddelde over een zeker shear-ratebereik
Niet geschikt voor niet-newtoniaans gedrag
Bij sommige capillairen verandert de druk constant
Beter geschikt voor niet-newtoniaanse vloeistoffen
Onzuiverheden kunnen de uitstroom hinderen regelmatige reiniging
- Eenheden
[η] Pa. s m²
MKS-eenheid voor kinematische viscositeit: [ ηkin ]= [ρ] = −3
=
s
kg .m
2
Oudere eenheid: c m2 ( 10 m )
−2
−4 m
2
−6 m
2
1 St=1 =1 =1. 10 → 1 cSt=1.10
s s s s
St = Stokes
Als je C (in cSt/s) vermenigvuldigt met Δt (in s) en ρ (in g/cm³), dan is de eenheid van
viscositeit in mPa.s
2. Fenske-type uitstroomviscosimeter
- Constructie en opstelling
Wordt volledig ondergedompeld in het bad
Altijd 25°C
Thermometer om T te controleren
, - Meten
Via buis A wordt de vloeistof in het reservoir (4) gebracht
De vloeistof moet 25°C zijn om te kunnen beginnen
Via een peer op buis A wordt de vloeistof opgezogen
Halverwege bovenste reservoir
De vloeistof stroomt naar beneden langs de meetpunten
(1): start de chronometer
(2): stop de chronometer
Zo weet men Δt
- Opmerkingen
Δh hangt mee af van totale volume
Altijd hetzelfde volume (zie ijkblad)
De reservoirs elimineren een grote fout
In rust is zijn (4) en onderste reservoir van B
halverwege gevuld
VISCOSITEIT: FENSKE
1. Doel
- Viscositeit van ethanol bepalen
25°C
Uitstroomviscosimeter (Fenske-buis)
2. Theorie
- Kinematische viscositeit: de viscositeit van de controlemeting ten opzichte van een
referentiewaarde
Formule: ηkin = C.Δt
- Viscositeit: kinematische viscositeit maal de dichtheid van de vloeistof
Formule: η = ρ.ηkin = ρ.C.Δt
Constante C: afhankelijk van de Fenske-buis in cSt/s
3. Materiaal en methode
- Thermometer om T in acht te nemen
4. Verloop van de metingen
- Fenske-buis met waterpas staan
- Reservoir voldoende vullen
- Thermostatisch bad wordt geregeld op 25°C
Check of de ethanol de juiste T heeft (AF van max. 0,5°C)
- Met een peer wordt de ethanol tot boven de hoogste streep gezogen
- De doorlooptijd tussen de merkstrepen is de tijdsduur uit de formule
Dit wordt 6x gedaan in het totaal
5. Berekeningen
- Bereken via C en de tijdsduur ηkin en daaruit met de dichtheid η
Bereken de fout (AF en PF) voor elke meting
, VISCOSITEITSMETING MET VALLENDE KOGEL
1. Principe
- Wrijvingskracht van een bol: wet van Stokes
Formule: F wr =6 π . η . R . v
η: viscositeit van de vloeistof
R: straal van de bol
v: snelheid van de bol t.o.v. de vloeistof
- Schijnbaar gewicht = werkelijk gewicht – opwaartse stuwkracht
Aanvankelijk neemt de snelheid toe
Wrijvingskracht neemt ook toe
Wanneer de v en Fwr constant blijven, daalt de bol constant
Translatie-evenwicht: snelheid = wrijvingskracht
3
2. π . R
- Uit evenwicht: 6 π . η . R . v=V . g ( ρbol −ρvl ) = g ( ρbol −ρ vl )
3
V: volume va, de kogel
g = 9,81 m/s²
ρbol en ρvl: respectievelijk dichtheid van de bol en de vloeistof
Deze formule kan in functie van de viscositeit
2 R ² g (ρbol −ρ vl) 2 R ² g (ρbol −ρ vl)
η= = ∆t
9v 9∆ s
Δt is de tijd die de kogel nodig heeft om afstand Δs tussen de merkstrepen af
te leggen
M1: veel lager dan vloeistofoppervlak
o Kogel moet constante snelheid hebben
M2: niet te laag op de bodem
o Hoger dan R
Ook de verhouding tussen kogel en wand van het vat is belangrijk
Ongeacht massa van de kogel, even ver van de wand
(afschuifverhouding)
2. Viscosimeter van Höppler
- Constructie
Buis met vloeistof en kogel staat altijd onder dezelfde hoek
Afstand wand-kogel is identiek
Beweging is niet verticaal
Bewegingskrachten blijven toch naar dezelfde richting wijzen
Weinig invloed op de formule
2 R2 g . cos ( α ) .(ρbol −ρ vl)
- Formule: η= ∆ t=K (ρbol − ρvl ) ∆ t
9∆ s
2
2 R g . cos ( α ) een constante die niet afhangt van de vloeistof
K=
9∆ s
Hangt af van de kogel en de buis
Hellingshoek is steeds even groot (toestel waterpas)
Andere buis? Kogels kalibreren
- Nauwkeurigheid
Valversnelling g zorgt dat K berekend wordt op 3 BC
Δt wordt gemeten met een chronometer, dus op 0,1s betrouwbaar
K betrouwbaar op 3 BC, Δt ook op 3 BC: kogel minstens 10s onderweg
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller dragonsepp97. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $14.38. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
73314 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now