Wyznaczenie współczynnika lepkości cieczy

Na samym początku trzeba wyjaśnić dwa
podstawowe pojęcia, a mianowicie co to jest ciecz i lepkość, a zatem
ciecz jest to ciało nie posiadające zdolności do utrzymywania stałego
kształtu. Lepkość jest to zdolność cieczy do przenoszenia natężeń
stycznych. Wyróżniamy następujące rodzaje cieczy:
* doskonałe pozbawione lepkości i ściśliwości
* rzeczywiste:
* lepka i ściśliwa
* nie lepka i ściśliwa
* nie lepka i nie ściśliwa
* nie ściśliwa i lepka.
Prawo ściśliwości określają nam dwa prawa, a mianowicie prawo
Pascala i prawo Archimedesa. Prawo Pascala mówi nam o tym, że na każdą
część cieczy zamkniętej w pojemniku i na ścianki naczynia wywierane
jest takie samo ciśnienie, a prawa Archimedesa mówi nam, że na każde
ciało zanurzone w cieczy lub jego część wywierane jest takie samo
ciśnienie ( ale tylko na część, która zetknięta jest bezpośrednio z
cieczą). Wyróżniamy dwa rodzaje przepływu cieczy do określenia jej
lepkości. Jest to przepływ laminarny i turbulentny. Przepływ laminarny
trwa do momentu, gdy liczba Reynoldsa nie jest wyższa od 1180,
natomiast gdy ja przekracza następuje przepływ turbulentny. W
przepływie laminarnym nie dochodzi do wymiany cząstek pomiędzy
ściankami, natomiast gdy ruch jest idealny następuje wymiana ruchu
cieplnego cząstek, określana tzw. siłą tarcia wewnętrznego. To ona
sprawia wtenczas, że cząstki, które poruszają się wolniej
przyśpieszają, a cząstki, które poruszają się szybciej zwalniają.
Lepkość cieczy zależy od rodzaju cieczy i jej temperatury. Im wyższa
temperatura tym mniejszy współczynnik lepkości ponieważ zwiększa sie
odległość między cząsteczkowa. Ruch turbulentny następuje kiedy liczba
Reynoldsa jest wyższa od 1180, wtedy w rurze następują widoczne gołym
okiem zawirowania , które utrudniają przepływ. Jednostka współczynnika
lepkości jest Pascalosekunda (Pas). Wzór, który pozwala nam obliczyć
współczynnik lepkości:

pi*r (kwadrat) * g* h *p : 8* l* m

pi - liczba pi wynosząca 3,14
r - promień kulki
g - przyciąganie grawitacyjne wynoszące 9,81
h - wysokość rury
p - ciśnienie wywierane na ciało w cieczy
l - długość rury
m - masa pojemnika

Współczynnik lepkości możemy obliczyć stosując albo metodę bezpośrednią albo metodę Stokesa.