|
شیمیدانان جوان درباره وبلاگ به وبلاگ من خوش آمدید آخرین مطالب
نويسندگان دو شنبه 14 بهمن 1392برچسب:, :: 15:44 :: نويسنده : محمد مهدی محمودی وند
نام و نام خانوادگی: محمد مهدی محمودی وند آزمایش:23/10/1392 کلاس:2A3 شماره:3 عنوان:ویسکوزیته سیال در حال حرکت هدف:تغییرات ویسکوزیته سیال بر اثر تغییرات دما تئوری: گرانروی مقاومتی است که سيال دربرابر جاری شدن ازخود نشان می دهد. گرانروی اندازه گيری زمان لازم برای عبور حجم معينی از نمونه در دمای ثابت از داخل يک کانال باريک به ا بعاد استاندارد ( viscometer ) می باشد. کليه سيالات مقاومت معينی در مقابل تغيير شکل از خود نشان می دهند اين خصو صيت را که می توان نوعی اصطکاک درونی دانست گرانروی می نامند. گرانروی با واحد های مختلفی بيان می شود . گرانروی سينماتيک بر حسب سانتی استوک بر ثانيه می باشد. گرانروی سينماتيک سنجش نيروی مقاومت يک سيال تحت اثر نيروی جاذبه است. گرانروي ديناميك نسبت بين تنش برش به كار رفته و سرعت برش است. گرانروي ديناميك همچنين دلالت مي كند بر يك مقدار تكرارپذيري در هر كدام از تنش برشي و سرعت برش كه بستگي سينوسي به زمان دارد . ضريب η اندازه گيری مقاومت جريان سيال است که معمولا گرانروي سيال ناميده مي شود. و بستگي دارد كه اندازه گرانروي با سيستم TLM يا سيستم TLF برقرار شده باشد. در دستگاه CGS واحد گرانروي ديناميك ، يك گرم بر سانتيمتر ثانيه است كه برابر يك دين ثانيه بر سانتيمتر مربع كه يك پواز ناميده مي شود (P ). اغلب از سانتي پواز استفاده مي شود . در دستگاه SI واحد گرانروي ديناميك ، يك پاسكال ثانيه است كه اغلب جهت هماهنگي از مضرب ميلي پاسكال ثانيه استفاده ميشود.= 1 cP 1 mPa.s گِرانرَوی ،لِزْجَت يا ويسکوزيته(به انگليسی: Viscosity)، عبارت است از مقاومت يک مايع در برابر اعمال تنش برشی. در يک سيال جاری (در حال حرکت)، که لايه‌های مختلف آن نسبت به يکديگر جابجا می‌شوند، به‌مقدار مقاومت لايه‌های سيال در برابر لغزش روی هم گرانروی سيال می‌گويند. هرچه گرانروی مايعی بيشتر باشد، برای ايجاد تغيير شکل يکسان، به تنش برشی بيشتری نياز است. به‌عنوان مثال گرانروی عسل از گرانروی شير بسيار بيشتر است. با افزايش دما لزجت سيالات مايع کاهش می يابدولی در گازها، قضيه برعکس است، البته درصد تغييرات آن برای سيالات مختلف متفاوت است. انواع گرانروی گرانروی پویا گرانروی پويا (ويسکوزيته ديناميک) را با نشان می‌دهيم که به صورت زير تعريف می‌شود: گرانروی ایستایی گرانروی ايستايی (ويسکوزيته سينماتيک): سقوط در سيال گرانرو یکاها پارامترهای موثر در تعیین ویسکوزیته (Viscosity) مقدمه :
خصوصيات دستگاه
تعاریف :
شرح دستگاه :
روش بدست آوردن رنج ویسکوزیته
∆ RRM ~ ∆ Viscosity
رسم جدول براي تعيين مقدار درست ويسكوزيته جدولي به شكل زير رسم كنيد.
از اسپيندلي با شماره كم شروع كنيد و مقادير سرعت ، Torque و .... را درجدول بالا يادداشت كنيد از بين مقادير خوانده شده ويسكوزيته اي را انتخاب كنيد كه داراي بالاترين سرعت و ترك باشد . ترك زير 10 قابل قبول نيست و بهتر است سرعت و ترك بالاي 50 باشند . اگر دستگاه قادر به خواندن مقادير ويسكوزيته نباشد حروف EEEE را نشان مي دهد . عيب يابي دستگاه : براي اطمينان از صحت نتايج از هر يك از روشهاي زير ميتوان استفاده كرد .
نگهداري از دستگاه
قانون لزجت نيوتن بيان می کند که در يک جريان منظم که ذرات سيال، خطوط مستقيم و موازی را می پيمايند(جريان موازی) برای سيالات بخصوصی به نام سيالات نيوتنی، تنش برشی روی سطح مماس بر امتداد جريان، متناسب است با ميزان تغيير در سرعت در راستای عمود بر آن سطح. در واقع لزجت ميزان مقاومت سيالات در برابر تغيير شکل می باشد. اين تغيير شکل می تواند تنش های اعمالی به سيال اتفاق بيافتد. با مقايسه آب و عسل می توان بيشتر به مفهوم ويسکوزيته پی برد. اگر يک شيشه عسل را برعکس بگيريم تا عسل از آن بر روی زمين بريزد، زمان بيشتری طول خواهد کشيد نسبت به اين که با يک شيشه آب اين کار را تکرار کنيم. به اين مفهوم ويسکوزيته و يا همان لزجت می گويند. لزجت مايعات با افزايش دما کاهش می يابد. اين در حالی است که گاز ها رفتاری کاملا متضاد دارند. لزجت در مايعات ناشی از جاذبه بين مولکولی است. ضريب لزجت (ويسکوزيته) را با نشان می دهند. ديمانسيون ضريب لزجت (F/L2)(t) است. واحد لزجت در سيستنم cgs ، پواز (Poise) ناميده می شود. و سانتی پواز يک صدم آن می باشد. لزجت در مايعات ناشی از جاذبه بين مولکولی است. با افزايش دما اين نيرو ها و در نتيجه لزجت کاهش می يابد. از طرف ديگر لزجت در گاز ها ناشی از حرکت تصادفی مولکول هاست. اين حرکت نامنظم گاز ها با افزايش دما، افزايش می يابد و در نتيجه آن لزجت با افزايش دما بيشتر می شود. بايد ذکر کرد که فشار تاثير کمی را بر روی لزجت دارد تاثيری که معمولا می توان از آن صرف نظر کرد. ویسکوزیته گوگرد پلی مريزاسيون گوگرد و تشکيل گوگرد آمورف از جمله مواردی است که همواره مورد توجه افرادی است که در مورد گوگرد مطالعه می کنند. ويسکوريته گوگرد در حين فرايند پلی مريزاسيون به علت تشکيل زنجيره های بزرگ گوگردی افزايش می يابد. اين ساختار پليمری در گوگرد مشابه لاستيک بوده و تا چند روز پايدار می ماند تا اينکه سرانجام به شکل گوگرد پودری اتمی در می آيد. نمایش ویسکوزیته گوگرد در دماهای متفاوت مقداری از گوگرد (تا حدود 2 اینچ از لوله) را داخل لوله قرار داده و به آرامی بر روی شعله حرارت دهيد. به محض ذوب شدن ويسکوزيته گوگرد را اندازه بگيريد و سپس دوباره حرارت دادن را ادامه دهيد. با ادامه دادن حرارت تا دمای حدود 300 درجه سانتی گراد به مرور ويسکوزيته گوگرد افزايش می يابد و در نهايت به شکل ترکيب شيره مانندی ديده می شود (افزايش پلی مريزاسيون و به هم چسبيدن زيجيره ها). با افزايش دما به علت شکست زنجيره ها و تشکيل زنجيره های کوتاه تر ويسکوزيته گوگرد کاهش می يابد. با نزديک شدن به نقطه جوش گوگرد به علت تشکيل زنجيره های کوتاه تا حد 4 اتم و کمتر ويسکوزيته به کمترين مقادير خود نزديک می شود. در جدول زير تغييرات ويسکوزيته گوگرد بر اثر دما نمايش داده شده است.
شرح: برای بدست آوردن تغییرات ویسکوزیته آب بر اثر تغییرات دما به صورت زیر عمل می کنیم: دستگاهی داریم که دارای دو مخزن است که آب از مخزن پایین به کمک پمپ به مخزن بالایی می رود و اگر از حد معینی بیشتر شد آب از لوله ای که وسط مخزن تعبیه شده است پایین می ریزید. دستگاهی دیگر در مخزن بالایی تعبیه شده است که آب درون مخزن را گرم می کند. در قسمت پایین مخزن دوم لوله ای تعبیه شده که آب درون مخزن را خالی می کند و با دو شیرکنترل کم و زیاد می شود. قطر این لوله 1 سانتی متر و دو پیزومتر در راه این لوله قرار دارد که فاصله ی بین آن ها یک متر یا 100 سانتی متر است. شیرکنترل اول را تا آخر باز کرده و شیرکنترل دوم را طوری باز می کنیم تا جریان آرام درست شود و دیگر دست شیرکنترل دوم نمی گذاریم و فقط با شیر کنترل اول کار می کنیم. دمای آب درون مخزن 30 درجه سانتی گراد است و شیرکنترل اول را باز می کنیم. تغییرات فشار را در دو لوله پیزومتر میخوانیم و دبی را هم اندازه گیری می کنیم که ارتفاع آب در پیزومتر اول 9/15 سانتی متر و در پیزومتر دوم 9/13 سانتی متر است که با کم کردن از هم تغییرات فشار بدست می آید. برای بدست آوردن دبی یک استوانه می آوریم و با گرفتن مدت زمان پر شدن حجمی معینی از آن دبی را بدست می آوریم که در مدت 11 ثانیه 98 سی سی از استوانه را پر کرد. می گذاریم تا دما 15 درجه بالاتر رود. حال دما روی 45 سانتی گراد است. حال شیر کنترل را باز می کنیم و پیزومترها را می خوانیم که یکی روی 8/16 و دیگری روی 7/14 سانتی متر است و با اختلاف این دو تغییرات فشار بدست می آید. این بار استوانه حجم 98 سی سی را در مدت زمان 52/10 ثانیه پر کرد. باید بگذاریم تا دما 15 درجه بالاتر از دمای قبلی باشد ولی به دلیل محدودیت زمان دما روی 52 درجه سانتی گراد است که آزمایش سوم را انجام می دهیم. وقتی شیرکنترل را باز کردیم، ارتفاع آب درون پیزومتر اول روی 5/17 سانتی متر است و در پیزومتر دوم روی 1/15 سانتی متر است. استوانه را زیر آب خروجی گذاشته و با ورود آب به استوانه زمان می گیریم که در مدت 10 ثانیه حجم 100 سی سی آب را پر کرد.
نمودار، مشاهده، جدول:
نتیجه گیری: نتیجه می گیریم با تغییر دما فشار در آزمایش هم تغییر کرده بنابراین ویسکوزیته آب هم تغییر کرده و بزرگتر می شود . محاسبات: ΔP=Δh×ρ×g ΔP=(15.9−13.9)×1×10 ΔP=20 Q= Q= Q=8.9 µ= µ= µ= 5.5×10-4 ویسکوزیته آب در دمای 30
ΔP=Δh×ρ×g ΔP=(16.8−14.7)×1×10 ΔP=21 Q= Q= Q=9.5 µ= µ= µ= 5.4×10-4 ویسکوزیته آب در دمای 45
ΔP=Δh×ρ×g ΔP=(17.5−15.1)×1×10 ΔP=24 Q= Q= Q=10 µ= µ= µ= 5.8×10-4 ویسکوزیته آب در دمای 52 خطا: 1- اشتباه خواندن دما 2- اشتباه محاسباتی 3-اشتباه در خواندن در حجم 4- خراب بودن دستگاه مرجع: سایت www.irannajo.com ، www.wikipg.com ،sulfur.nigc.ir نظرات شما عزیزان: پيوندها
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
<-PollName->
خبرنامه وب سایت:
آمار
وب سایت: