Viscositeit

Patty stelde deze vraag op 22 november 2006 om 13:37.
We hebben een opstelling gemaakt van een dikke buis. We vulden deze buis met 70 cm glycerine. We verwarmden de glycerine van 20 naar 30 naar 40 naar 50 naar 60 naar 70 en naar 80 graden. we lieten er elke keer een balletje invallen van 23,4 gram. We meetten de tijd hoelang het balletje erover deed om op de bodem te komen. We hebben de resultaten in een grafiek gezet.  We weten nu niet hoe we de viscositeit moeten bepalen. Het staat nergens op internet.

Bijlagen:

Reacties

Jaap op 22 november 2006 om 19:11

Dag Patty,
Uit je diagram kun je de viscositeit niet rechtstreeks bepalen. Het is wat ingewikkelder.
Bij de meest voor de hand liggende methode om met jullie opzet de dynamische viscositeit η (èta) te bepalen, is het noodzakelijk dat de bal een stuk met een constante snelheid door de vloeistof beweegt. Dan weet je namelijk dat er een evenwicht van krachten is. Omlaag werkt de zwaartekracht Fz op de bal. Omhoog werkt de opwaartse kracht Fopw van de vloeistof op de bal, en omhoog werkt ook de wrijvingskracht Fw van de vloeistof op de bal. Voor deze wrijvingskracht geldt (de formule uit) de wet van Stokes. Als je deze wet/formule niet kent, kun je hem zelf eens opzoeken. In die formule komt onder andere de viscositeit voor die je wilt bepalen. Je kunt een vergelijking opstellen voor de krachten: Fomhoog=Fomlaag. Met deze vergelijking kun je de waarde van de viscositeit bepalen.
In de formule voor Fw zit ook de snelheid. Dat is in dit geval de constante snelheid waarmee de bal op het eind door de vloeistof beweegt. Deze snelheid is de laatste afstand die de bal in de vloeistof aflegt, gedeeld door de bijbehorende tijdsduur.
Je moet via waarnemingen of metingen controleren of de snelheid wel constant wordt. Als dat niet het geval is, is er kennelijk geen krachtenevenwicht en klopt het bovenstaande niet.
Je moet (na de bepaling van de viscositeit) ook controleren of eindsnelheid van de bal niet te groot was. Als hij te snel gaat, ontstaat er een wervelende vloeistofstroming om de bal en geldt de wet van Stokes niet. Of de bal te snel bewoog, maak je uit met het "getal van Reynolds" dat je met een aparte formule kunt berekenen. In de literatuur kun je vinden hoe groot het getal van Reynoldsgetal (Engels: reynolds parameter of reynolds number) ten hoogste mag zijn om de wet van Stokes nog geldig te laten zijn.
Succes met het experiment,
Jaap Koole

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft veertien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)