Bestimmung der Zähigkeit von Flüssigkeiten

Dossier / Travail , 2004 , 12 Pages , Note: 2,3

Physique - Générale

Die vorliegende Arbeit entstand als Ausarbeitung eines physikalischen Praktikums im ersten Semester Physik. Sie versucht zwei Verfahren zur Bestimmung der Viskosität von Flüssigkeiten zu vergleichen.

Inhaltsverzeichnis

• 1. Physikalische Grundlagen
  • 1.1. Auftriebskraft und hydrostatischer Druck
  • 1.2. Innere Reibung
  • 1.3. Dynamische Viskosität
  • 1.4. Laminare und turbulente Strömung, Reynoldsche Zahl
  • 1.5. Hagen-Poiseuillesches Gesetz
  • 1.6. Stokesches Gesetz
    • 1.6.1. Ladenburg-Korrektur
• 2. Versuchsdurchführung und Messwertermittlung
  • 2.1. Ermittlung der dynamischen Viskosität nach Hagen-Poiseuille
    • 2.1.1. Versuchsaufbau
    • 2.1.2. Messung
      • 2.1.2.1. der Kapillarradien und -längen
      • 2.1.2.2. des Gefässvolumens
      • 2.1.2.3. der Höhe der Flüssigkeitsoberfläche
      • 2.1.2.4. der Durchlaufzeiten
    • 2.1.3. Auswertung
    • 2.1.4. Fehlerrechnung
    • 2.1.5. Überprüfung des r-Gesetzes
  • 2.2. Ermittlung der dynamischen Viskosität nach Stokes
    • 2.2.1. Versuchsaufbau
    • 2.2.2. Messung
      • 2.2.2.1. des Radius und der Länge des Gefässes
      • 2.2.2.2. des mittleren Gewichts jeder Kugelart
      • 2.2.2.3. der Kugelradien
      • 2.2.2.4. der Fallzeiten
    • 2.2.3. Auswertung
    • 2.2.4. Graph der Viskosität mit und ohne Ladenburg-Korrektur, Extrapolation
    • 2.2.5. Ermittlung der Reynolds-Zahlen und der kritischen Geschwindigkeit
    • 2.2.6. Fehlerrechnung
• 3. Fazit
  • 3.1. Zusammenfassung
    • 3.1.1. des Versuchs nach Hagen-Poiseuille
    • 3.1.2. des Versuchs nach Stokes

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Der Versuch zielt darauf ab, die Zähigkeit von Flüssigkeiten zu bestimmen. Hierzu werden zwei verschiedene Methoden angewendet: die Methode nach Hagen-Poiseuille und die Methode nach Stokes.

• Die wichtigsten physikalischen Grundlagen, wie Auftriebskraft, hydrostatischer Druck, innere Reibung, dynamische Viskosität und laminare sowie turbulente Strömung werden erläutert.
• Das Hagen-Poiseuillesche Gesetz und das Stokesche Gesetz werden vorgestellt und ihre Anwendung in der Versuchsdurchführung erklärt.
• Die Ladenburg-Korrektur wird als notwendige Anpassung des Stokeschen Gesetzes für kleine Gefässe erläutert.
• Die Versuchsdurchführung und Messwertermittlung werden detailliert beschrieben, inklusive der jeweiligen Auswertung und Fehlerrechnung.
• Die Ergebnisse der beiden Methoden werden zusammenfassend dargestellt und diskutiert.

Zusammenfassung der Kapitel

Das erste Kapitel beleuchtet die physikalischen Grundlagen, die für das Verständnis des Versuchs relevant sind. Hierbei werden Begriffe wie Auftriebskraft, hydrostatischer Druck, innere Reibung, dynamische Viskosität und laminare sowie turbulente Strömung definiert und erläutert. Das Hagen-Poiseuillesche Gesetz und das Stokesche Gesetz werden vorgestellt, die als Grundlage für die Bestimmung der Zähigkeit in den jeweiligen Versuchen dienen.

Das zweite Kapitel beschreibt die Versuchsdurchführung und die Messwertermittlung. Hierbei werden die beiden Methoden, Hagen-Poiseuille und Stokes, separat betrachtet und die jeweiligen Versuchsaufbauten, Messungen und Auswertungen detailliert beschrieben. Die Fehlerrechnung wird ebenfalls für beide Methoden erläutert.

Schlüsselwörter

Zähigkeit, Viskosität, Flüssigkeit, Hagen-Poiseuille, Stokes, Ladenburg-Korrektur, Auftriebskraft, hydrostatischer Druck, innere Reibung, laminare Strömung, turbulente Strömung, Reynoldsche Zahl, Versuchsdurchführung, Messwertermittlung, Auswertung, Fehlerrechnung.

• Université: University of Würzburg
• Note: 2,3
• Auteurs: Mark Wernsdorfer (Auteur), Michael Held (Auteur)
• Année de publication: 2004
• Pages: 12
• N° de catalogue: V48152
• ISBN (ebook): 9783638449311
• ISBN (Livre): 9783638750967
• Langue: allemand
• mots-clé: Bestimmung, Zähigkeit, Flüssigkeiten