Vloeibare viscositeit is een maat voor de inwendige wrijving van een vloeistof. Vloeistoffen met hoge viscositeiten stromen langzaam, terwijl vloeistoffen met een lage viscositeit snel stromen. Lava heeft een relatief hoge viscositeit; water heeft een relatief lage. U kunt de viscositeit van een vloeistof meten door de snelheid van een bol te meten wanneer deze door de vloeistof valt. De snelheid van de bol, gecombineerd met de relatieve dichtheid van de bol en de vloeistof, kan worden gebruikt om de viscositeit van de vloeistof te berekenen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Door de snelheid te meten van een metalen bal die in een container met vloeistof is gevallen, kun je de viscositeit van de vloeistof bepalen.

De dichtheid van de bal berekenen

Meet de massa van je bal, gebruik je balans. Stel dat de massa van de bal 0,1 kilogram (kg) is.

Zoek de straal van de bal door eerst de diameter te meten (afstand van een rechte lijn door de bal op het breedste deel). Verdeel de diameter door 2; dit geeft de straal van je bal. Bereken het volume van de bal door de straal in de vergelijking in te vullen voor het volume van een bol. Stel dat het kogellager een straal van 0,01 meter (m) heeft. Het volume zou zijn:

Volume = 4/3 x pi x (0.01 m) ^ 3 = 0.00000419 m ^ 3

Bereken de dichtheid van de bal door de massa te delen door het volume. De dichtheid van de bal in het voorbeeld zou zijn:

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

Berekening van de dichtheid van de vloeistof

Meet de massa van uw maatcilinder wanneer deze leeg is. Meet vervolgens de massa van uw maatcilinder met 100 milliliter (ml) vloeistof erin. Stel dat de lege cilinder een massa van 0,2 kg had, en met een vloeistof was de massa 0,45 kg.

Bepaal de massa van de vloeistof door de massa van de lege cilinder van de cilindermassa af te trekken met de vloeistof. In het voorbeeld:

Massa van de vloeistof = 0,45 kg - 0,2 kg = 0,25 kg

Bepaal de dichtheid van de vloeistof door de massa te delen door het volume. Voorbeeld:

Dichtheid van vloeistof = 0,25 kg ÷ 100 ml = 0,0025 kg /ml = 0,0025 kg /cm ^ 3 = 2500 kg /m ^ 3
*

< em> 1 ml is gelijk aan 1 cm ^ 3
* 1 miljoen kubieke centimeter gelijk aan 1 kubieke meter

Meten aan de viscositeit van de vloeistof

Vul je hoge maatcilinder met de vloeistof, dus het is ongeveer 2 cm vanaf de bovenkant van de cilinder. Gebruik uw marker om een ​​markering 2 cm onder het oppervlak van de vloeistof te maken. Markeer een andere lijn op 2 cm van de onderkant van de cilinder.

Meet de afstand tussen de twee markeringen op de maatcilinder. Stel dat de afstand 0,3 m is.

Laat de bal op het oppervlak van de vloeistof gaan en gebruik uw chronometer om te bepalen hoe lang het duurt voordat de bal van de eerste tot de tweede markering valt. Stel dat het de bal 6 seconde (n) kostte om de afstand te laten vallen.

Bereken de snelheid van de vallende bal door de afstand te delen die het viel met de tijd die het duurde. In het voorbeeld:

Snelheid = 0,3 m × 6 s = 0,05 m /s

Bereken de viscositeit van de vloeistof uit de gegevens die u hebt verzameld:

Viscositeit = ( 2 x (baldichtheid - vloeistofdichtheid) xgxa ^ 2) ÷ (9 xv), waarbij

g = versnelling door zwaartekracht = 9,8 m /s ^ 2 a = radius van kogellager v = snelheid van bal vloeistof doorlaten

Steek uw metingen in de vergelijking om de viscositeit van de vloeistof te berekenen. Voor het voorbeeld zou de berekening er als volgt uitzien:

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