Вязкость падающего шарика

Абсолютную и относительную вязкость жидкости можно определять также по методу Стокса. Этот способ измерения вязкости состоит в наблюдении скорости, с которой шарик из материала с известной плотностью падает в жидкости, вязкость которой измеряют. Шарик, падающий в вязкой среде, встречает значительное сопротивление. Скорость его падения пропорциональна силе тяжести. Так как эта сила постоянна, то и скорость падения шарика в вязкой жидкости после прохождения небольшого пути становится постоянной. Стокс вывел формулу, согласно которой эта скорость равна [c.253]

Уравнение (36) и является расчетной формулой для определения вязкости из наблюденной скорости падения шарика известной массы и радиуса в жидкости с известной плотностью. Метод может быть использован для абсолютных и относительных измерений. При абсолютном методе измерения в расчетную формулу необходимо внести поправочный член, учитывающий влияние стенок и конечность отрезка, на котором падает шарик. [c.22]

Стальной шарик (р=7,86 г-см ) диаметром 0,2 см падает в вязкой жидкости (Ро=1,50 г-см ) и за 25 сек проходит путь 10 см. Какова абсолютная вязкость жидкости в пуазах при этой температуре Ответ 34,6 пз. [c.403]

Простейший способ измерения вязкости жидкости — определение скорости падения в жидкости шарика с радиусом г и массой т. По закону Архимеда он падает под действием силы, равной разности его собственного веса mg (где g — ускорение силы тяжести) и веса вытесненной им жидкости mag (где то — масса вытесненной жидкости), и испытывает при даи-жении сопротивление вследствие силы трения, которая [c.23]

Из уравнения (X, 7) следует, что скорость падения шарика обратно пропорциональна вязкости жидкости. Подобная зависимость соблюдается и тогда, когда шарик падает не в широком сосуде, а движется в наклонной стеклянной трубке, заполненной жидкостью, так, как это происходит в известном вискозиметре Гепплера. [c.326]

Для измерения вязкости жидкости или раствора последние наливают в длинный сосуд, имеющий в средней части две метки. Затем в жидкость опускают металлический шарик, и ом падает в ней. Плотность жидкости и плотность металла известны. Известен радиус шарика и расстояние L между метками. По секундомеру отмечается время т, в течение которого шарик проходит расстояние между метками. Скорость падения шарика [c.153]

Для вычисления ньютоновской вязкости по данным, полученным для шарика, падающего через образец с постоянной скоростью Уц, (в см/сек), используется закон Стокса (см. табл. IV. ). Если радиус шарика велик в сравнении с радиусом трубки, через которую он падает, т. е. г > В, должно быть применено более сложное уравнение вследствие торможения, производимого стенкой трубки. Ладенбург (1907) считает, что в первом приближении поправка должна относиться к так что [c.207]

Описание прибора. Измерение вязкости по методу падающего шарика проводят в приборе, схема которого приведена на рис. 58. Пробирка 1, в которой падает шарик, имеет внутренний диаметр 2 см. Ее заполняют исследуемым раствором и помещают в стакан 2, играющий роль водяного термостата. В этом же термостате находятся мешалка 3 и термометр 4. Пробирку с шариком 5 также погружают перед началом измерения в термостат. [c.193]

Пробирка Б, в которой падает шарик, имеет внутренний диаметр 2 + 0,05 см в длину 30 см. На ней нанесено 5 отметок с интервалами в 5 см. Пробирка наполняется измеряемой жидкостью и помещается в большой сосуд с водой А (термостат), куда помещают также мешалку М и термометр Г. Пробирку б с шариком также помещают в термостат. Когда жидкость примет температуру термостата (через 10—15 мин), вынимают пробирку б и шарик опускают в трубку а. Нижний конец этой трубки находится на уровне верхней отметки, над которой жидкость поднимается на 3 см. Секундомер включают в момент прохождения шариком 2-й отметки. Измеряется время падения шарика от 2-й до 5-й метки (15 см). Метод применим в широком интервале значений вязкости от 8 до 1000 пуаз для достаточно прозрачных сред. [c.305]

Теория Нернста. Задача о закономерностях диффузии в движущейся жидкости, т. е. конвективной диффузии, впервые была решена Нернстом (1904) для плоского электрода. В основе теоретических представлений Нернста лежит предположение о прилегающем к электроду неподвижном относительно его поверхности слое жидкости толщиной 6. Это предположение основано на экспериментально установленной независимости вязкости жидкости от материала капилляра, через который она протекает, или от материала шарика, который падает в исследуемую жидкость. За пределами неподвижного слоя скорость движения жидкости относительно электрода и скачкообразно изменяется от нуля до некоторой величины v . Диффузия реагирующего вещества происходит только в пределах этого неподвижного слоя, и поэтому его толщина совпадает с толщиной диффузионного слоя. Скорость диффузии вещества, реагирующего на поверхности электрода, определяется по законам диффузии в покоящейся жидкости и [c.243]

Определение изменения вязкости под влиянием давления у жидкостей, имеющих относительно невысокую температуру, является более простой задачей. Аппараты для этой цели представляют собой вертикально расположенный цилиндрический сосуд, заполненный испытуемой жидкостью. В сосуде создается давление, после чего его поворачивают на 180°. Находящийся внутри сосуда шарик (или груз иной формы) при этом падает. [c.98]

Шарик, находясь в нерабочем положении у нижней ограничивающей сетки 5, при включении насоса поднимается вверх и останавливается у верхней ограничивающей сетки 6. В момент касания шарика с верхней ограничивающей сеткой насос автоматически отключается и шарик падает в неподвижной среде. Измерение вязкости сводится к отсчету времени, Б течение которого шарик проходит фиксированный участок пути /. [c.537]

Из анализа таблицы вытекает весьма интересный вывод скорости шариков при повышении вязкости жидкости сначала растут, а потом падают для всех значений Ро. Такой результат, вероятно, объясняется двояким действием вязкости на скорость потоков в кавитирующей жидкости. С одной стороны, при увеличении вязкости несколько повышается эрозионная активность кавитационных полостей, что способствует увеличению скорости потоков. С другой стороны, растут потери акустической энергии на преодоление сил вязкого трения, что замедляет скорость течений. В результате средняя максимальная скорость потоков с увеличением вязкости сначала растет, а потом падает. [c.216]

Перед определением испытуемое масло выдерживают в одном помещении с эталонами для выравнивания температуры. Заполняют пробирку исследуемым маслом и завинчивают пробку. Пузырек воздуха должен быть такой же, как и в эталонных образцах. После того как все шарики опустятся вниз, вискозиметр поворачивают на 180° и наблюдают за их падением, определяя, в каких пробирках скорости падения приблизительно равны. Опыт повторяют 2—3 раза. Для того чтобы более точно зафиксировать положение шариков, во время определения прибор можно повернуть в горизонтальное положение. Если во время опыта оказалось, например, что шарик в исследуемом масле падает с такой же скоростью, как и в третьей пробирке, значит его вязкость около 10 мм /с при температуре 100 ° С. Если же шарик падает медленнее чем во второй пробирке 6 мм /с, но бьютрее, чем в третьей 10 мм /с при температуре 100 С, то можно считать, что вязкость образца примерно 8 мм /с при температуре 100 °С. [c.116]

Полное равновесие температур достигается только через 1,5—2 часа. Затем в масло бросают маленький стальной шарик, стараясь не сообщить ему вращательного двиягения, и наблюдают время прохождения через верхнюю черту, когда пускают в ход секундомер, и через нижнюю, когда секундомер останавливают. Очень важно проводить отсчет тогда, когда шарик будет падать с равномерной скоростью. Это достигается быстро только в относительно вязких маслах, так как в этом случае быстро устанавливается равновесие мелсду кинематической скоростью и преодолением вязкости среды. [c.325]

Вискозиметр с падающими шариками. Шарики с радиусом г падают в жйдкость со скоростью V, которая зависит от вязкости г) и плотности ро жидкости, а также от плотности шарика р, согласно закону Стокса [c.442]

А. К. Скрябин [65] предложил для определента вязкости торфяных суспензий метод всплывания шарика, для чего применял полые алюминиевые шарики. В виду больших чисел Рейнольдса получаются для торфомассы цифры, не совпадающие с другими методами [41]. Биль и Докси 66] описали шариковый вискозиметр, в котором шарик диам. 2,0 см удерживается неподвижно, а цилиндрический сосуд диам. 1,98 см с испытуемой жидкостью падает под действием собственного веса. Применяя также другой сосуд диам. 2,26 см, авторы, предварительно градуируя прибор, измеряли вязкость в пределах от 1 до Ю сантипуазов. Однако преимущества такого вискозиметра неясны, и применение его едва ли целесообразно. [c.199]

В приборе Геплера [127], представляющем собою видоизменение вискозиметра Стокса, стальной шарик падает в трубке, наполненной испытуемой жидкостью, причем эта трубка наклонена под углом 80° к горизонтали. Таким образом, падение шарика происходит эксцентрично по отношению к оси трубки. Прибор предназначен для непрозрачных жидкостей он помещается в стеклянном термостате, и отсчет времени падения шарика можно наблюдать визуально. Геплер проградуировал вискозиметр и затем для ряда жидкостей — бензол, спирт, анилин, а также и для газов—воздух, водород, углекислота — получил хорошее совпадение цифр вязкости с табличными данными. Однако все же представляется, что этот прибор не следует рекомендовать для широкого применения. [c.208]

Измерена кажущаяся вязкость концентрированных растворов полиакрилонитрила при 20—130° С методом падающего шарика ззе Установлено, что диметилсульфоксидные и диметилфор-мамидные растворы полимера устойчивы при нагревании до 90° С в случае применения водных растворов гпСЬ вязкость полиакрилонитрила с увеличением температуры падает . Исследована растворимость полиакрилонитрила в различных растворителях и определена вязкость [c.715]

Kugelfallharte f прочность, испытываемая падением шара Kugelfailmethode f метод падаю-ш его шарика (для определения вязкости) [c.232]

Осборн и Портер измеряли константы скорости тушения триплетов нафталина а-иоднафталином в различных растворителях. В пропандиоле-1,2, глицерине и смеси жидкого парафина с н-гексаном (50 20) измеренные значения оказались близки к рассчитанным по уравнению J84), однако в жидком парафине— в четыре раза выше рассчитанных. Объяснили они это тем, что жидкий парафин состоит из длинных цепных молекул, которые оказывают большое сопротивление движению стальных шариков, используемых при измерениях вязкости, и гораздо меньшее сопротивление движению молекул, размеры которых малы по сравнению с размерами цепей. По этой же причине получаются высокие скорости тушения кислородом в пропандиоле-1,2. Интересно, что при больших концентрациях кислорода (соответствующих атмосферному давлению воздуха) отношение измеренной константы скорости к рассчитанной росло с увеличением вязкости и в очень вязких растворах достигло 130. Осборн и Портер приписали это тушению на расстояниях, превышающих 5A. Они предположили, что для каждого расстояния между триплетом и тушителем имеется некоторая вероятность тушения. Она быстро падает при увеличении расстояния, так что при низких вязкостях тушение на расстояниях более 5А не вносит ощутимого вклада в скорость тушения. При высоких вязкостях время диффузии молекул друг к другу велико, и, если даже вероятность тушения за единицу времени мала, оно может внести заметный вклад в суммарную скорость, т. е, эффективное расстояние <Зав в уравнении (81) возрастает. Аналогичное объяснение использовали при обсуждении триплет-триплегного взаимодействия в твердых растворах фенантрена [84] и уменьшения относительной интенсивности замедленной ф.гтуоресценции возбужденных димеров в вязких растворах прн низкой температуре [85, 86] (см, раздел IV, Д, 3). [c.78]

Вискозиметр другого типа, а именно вискозиметр с падающим шариком, дает правильные результаты лишь в том случае, когда диаметр вертикальной трубки не менее чем в 20 раз больше диаметра падающего шарика. Уравнепие двпичония частицы с массой т, подвергающейся действию движу-що11 силы / и силы вязкости, изменяющейся прямо пропорционально скорости и, имеет вид m du/dt) = f—Си, а предельная скорость равна v= С. Если частица, представляющая собой сферу с радиусом г и плотностью д , падает в сродо с плотностью q, то двпжущ 1Я сила [c.117]

Помимо агрегирования частиц в структуру в настоящее время известны еще три причины аномалии вязкости 1) ориентация удлиненных частиц в потоке 2) деформация молекул высоко-полимеров и шариков эмульсии текущей жидкостью 3) деформация сольватных оболочек частиц. Удлиненные частицы (например, кристаллы парафина или мыла в минеральном масле) расположены беспорядочно. Располагаясь перпендикулярно к направлению потока, они создают препятствие течению, которое будет восприниматься как повышенная вязкость. В потоке происходит ориентация частиц вдоль потока, причем правильность ориентации возрастает со скоростью течения. Отсюда с увеличением градиента скорости кажущаяся вязкость будет падать. Аналогичным образом вытягивание частиц или их сольватных оболочек вдоль потока также приведет к снижению кажущейся вязкости. Оствальд и Малье [57] наблюдали значительную аномалию вязкости чистых критических смесей гексана с нитробензолом и фенола с водой, у которых сверхмицеллярное структурообразование исключено. Восстановление первоначальной ориентации частиц и их формы после механического воздействия может обусловить тиксотропию вязкости. [c.56]

Вязкость определяется с помощью вискозиметра (рис. 49) высокого давления (ВВДУ) по времени качения шарика внутри немагнитной трубки 6, заполненной исследуемой нефтью или пластовой водой. В верхнем положении шарик удерживается соленоидной катушкой 2, образующей с сердечником 3 электромагнит. В нижней части цилиндра установлены индуктивные катушки 8, соединенные с усилителем и электрическим секундомером. При включении секундомера автоматически отключается электромагнит, и шарик начинает падать в исследуемой жидкости. Дойдя до нижней части трубки, он попадает в поле индуктивных катушек 8 и создает дополнительную электродвижущую силу, под действием которой срабатывают реле, разрывающие электрическую цепь секундомера. При повторном опыте шарик возвращают в верхнее положение поворотом вискозиметра. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология