Aprašymas / Turinys Laboratorinis darbas: Skysčio klampos koeficiento priklausomybės nuo koncentracijos tyrimas. Ištrauka Teorinės žinios: skysčiams tekant kapiliarais labai stipriai pasireiškia klampa, todėl klampos koeficientą galima išmatuoti įvairios konstrukcijos kapiliariniais viskozimetrais. Skysčių klampa - tamprumo jėgų sukelta skysčio dalelių savybė priešintis judėjimui, kuris apibūdinamas kaip skysčio tekėjimas. Vidinė trinties jėga atsiranda tuomet, kai skysčių sluoksniai juda skirtingais greičiais. Klampos koeficientas - jėga, kuria vienetinis skysčio sluoksnio plotas veikia kitą skysčio sluoksnio vienetinį plotą, kai tų skysčio sluoksnių greičių gradientas yra lygus vienetui.
Čia: η - skysčio klampos koeficientas; R - kapiliaro spindulys; - slėgių skirtumas tarp kapiliaro galų; l - kapiliaro ilgis; τ - laikas, per kurį išteka skystis iš 2 rezervuarų. Jei tarp kapiliaro galų slėgį sudaro tik pakelto skysčio hidrostatinis slėgis, tuomet Iš (1) ir (2) formulių dinaminis klampos koeficientas bus lygus: Čia: - kiekvienam viskozimetrui yra pastovus koeficientas, kuris nurodomas prietaiso techninėje dokumentacijoje. Taigi, išmatavus iš 2 rezervuaro skysčio ištekėjimo trukmę τ ir išmatavus jo tankį ρ, apskaičiuojamas dinaminis klampos koeficientas η. Dinaminio klampos koeficiento santykis su skysčio tankiu vadinamas kinematiniu klampos koeficientu v.
- Priemonės ir medžiagos: kapiliarinis viskozimetras, stiklinis cilindras, areometrų rinkinys, tiriamieji tirpalai, sekundometras.
- Areometru išmatuokite tiriamo tirpalo tankį ir matavimo rezultatus įrašykite į 1 lentelę.
- Gumine kriauše tiriamu tirpalu iki pusės užpildykite 3 rezervuarą.
- Sekundometru išmatuokite skysčio tūrio ištekėjimo laiką τ iš 2 rezervuaro tarp žymių a ir b. Bandymą pakartokite 2 kartus ir matavimo rezultatus įrašykite į 1 lentelę.
- Apskaičiuokite dinaminį bei kinematinį klampos koeficientus (naudokite vidutinę laiko vertę). Gautus rezultatus įrašykite į 1 lentelę.
Gautus duomenis reikėtų užregistruoti ir analizuoti laikantis nacionalinių bei tarptautinių standartų bei atsižvelgti į prietaiso techninę dokumentaciją. Šio darbo tikslas - išmatuoti dinaminį ir kinematinį klampos koeficientus, tiriant skysčių koncentracijos poveikį klampumo charakteristikoms kapiliarinėse terpėse. Dinaminė klampa yra esminė skysčių mechanikos dalis, apibūdinanti vidinį pasipriešinimą judėjimui ir priklauso nuo temperatūros, slėgio, molekulinės struktūros bei tarpmolekulinių sąveikų. Kinematinis klampos koeficientas - dinaminio w/laiko įsigaliojimas, kurį galima gauti derinant viskozimetrinių matavimų rezultatus su skysčio tankiu. Temperatūra ir slėgis turi didelį poveikį klampos dydžiui. Temperatūra didina molekulių kinetinę energiją, todėl klampa mažėja; slėgis didina tarpmolekulines sąveikas ir gali didinti klampą, nors poveikis paprastai yra mažesnis nei temperatūros. Molekulinė sandara, polimerai ir priedai dar labiau keičia klampą, o tarpmolekulinių jėgų pobūdis lemia skysčio tekėjimą. Ši žinios yra būtinos inžinieriams ir pramonės profesionalams, siekiant suprasti ir pritaikyti skysčių klampumą įvairiose technologijose.
Rezultatai ir praktinis taikymas: ASTM D445 standarto taikymas skystųjų naftos produktų kinematinės klampos nustatymui, naudojant skysčio tūrio tekėjimo trukmę gravitacijos būdu per kalibruotą stiklo kapiliarinį viskozimetrą. ISO 3104 taip pat apima kinematinio klampos nustatymo ir dinaminio klampos skaičiavimą. Šių standartų tikslas - užtikrinti, kad matavimai būtų patikimi ir palyginami tarp laboratorijų. Dauguma naftos produktų ir kai kurių ne naftos produktų naudojami kaip tepalai, o tinkamas įrangos veikimas priklauso nuo klampumo. Tyrimų metu laikomasi tarptautinių standartų, kurie užtikrina patikimus ir nešališkus rezultatus. Skysčių klampos matavimas - būtinas aspektas, kai projektuojama įranga, transporte ir tepimo sistemas, nes klampumas tiesiogiai įtakoja energijos sąnaudas bei techninę įrangos veikimą.
Skysčio klampumas ir temperatūros poveikis: Kai temperatūra kyla, klampa didėja? - klaida. Iš tiesų temperatūra didina molekulinį judėjimą, todėl klampa mažėja. Poveikiai skirtingi tarp skysčių ir dujų. Slėgis taip pat turi įtakos klampai, bet dažniausiai mažiau dramatiškai nei temperatūra. Didesnės molekulės, pavyzdžiui polimerai ar aliejai, turi didesnę klampą dėl sudėtingesnių tarpmolekulinių sąveikų. Priedai keičia klampą. Tarpmolekulinių jėgų pobūdis, vandenilio ryšiai, van der Waals jėgos ir dipolinės sąveikos stipriai lemia klampą. Vanduo turi palyginti didelę klampą dėl vandenilio ryšių, nors yra mažos molekulinės masės junginys. Supratimas apie klampumą leidžia ne tik prognozuoti elgseną, bet ir valdyti savybes taikymams, kad atitiktų konkrečius poreikius.
Taip pat skaitykite: Tyrimas: Krakmolo tinklinimas ir sacharozė
Taip pat skaitykite: Sausųjų medžiagų įtaka ledų kokybei
Taip pat skaitykite: Variklio alyvos klampumo pokyčiai
tags: #klampos #priklausomybe #nuo #sausuju #medzigu