ساخت ویسکومتر ساده

تئوری آزمایش

مایع درون ظرف ، شکل ظرف را به خود می‌گیرد. این توانایی حرکت یا جریان یافتن یکی از ویژگی‌های بسیار مهم مایعات است. وسیکوزیته)گرانروی(اندازه مقاومت مایعات در برابر جریان یافتن است. در این آزمایش با استفاده از گرانروی مایعات خانگی ، یک وسیکومتر خواهیم ساخت. وسیکومتر ، وسیله‌ای است که سرعت جریان مایعات را اندازه‌گیری می‌کند. با استفاده از سرعت جریان ، شاخص گرانروی را اندازه می‌گیریم که از نسبت گرانروی مایع مورد نظر به گرانروی آب بدست می‌آید.

هدف آزمایش

ساخت و استفاده از وسیکومت )گرانروی سنج) برای تعیین سرعت جریان یک حجم مشخص آب.

مواد لازم

• یک ظرف شیشه‌ای که دهانه آن کمی از دهانه بطری مایع ظرفشویی کوچکتر باشد.
• قیچی
• خط کش
• ظرف شفاف پلاستیکی مایع ظرفشویی
•  کرونومتر) زمان‌سنج(
• بادر فشاری
• خمیر مجسمه سازی
• قلم ماژیک
• آب

روش کار

1.       انتهای بطری مایع ظرفشویی را ببرید.

2.       ظرف را وارونه قرار دهید. با قلم ماژیک دو خط یکی به فاصله 2.5 سانتیمتر زیر محل بریده شده و دیگری در فاصله 10 سانتیمتری زیر محل بریده شده بکشید.

3.      کنار اولین خط ، کلمه (شروع) و کنار دومین خط کلمه (پایان) را بنویسید.

4.      در ظرف مایع ظرفشوئی را ببندید.

5.      اطراف لبه بالای ظرف شیشه‌ای را با خمیر مجسمه سازی بپوشانید.

6.      بطری مایع ظرفشوئی را وارونه روی در ظرف شیشه‌ای قرار دهید تا بطور عمودی روی خمیر مجسمه سازی قرار گیرد.

7.      بطری را تا حدود 1.3 سانتیمتر بالای خط شروع ، از آب سرد شیر پر کنید.

8.      بطری را بلند کرده و در آن را باز کنید.

9.      به سرعت ، بطری را روی ظرف شیشه‌ای قرار دهید.

10.   هنگام رسیدن سطح آب به خط شروع ، زمان‌سنج را بکار بیندازید.

11.   هنگام رسیدن سطح آب به خط پایان زمان‌سنج را قطع کنید.

12.   این کار را سه مرتبه انجام دهید و میانگین میزان سرعت جریان آب سرد را بدست آورید.

نتیجه آزمایش

• میانگین سرعت جریان آب در آزمایشی که مولف انجام داد ، برابر 39.3 ثانیه بود. باید توجه داشت که سرعت جریان ، متغیر است و به نوع ظرف مورد استفاده بستگی دارد.

علت چیست؟

مدت زمانی که طول می‌کشد تا مایع از ظرف به سمت بیرون جریان یابد، به گرانروی مایع بستگی دارد. گرانروی یک مایع ، مقاومت آن مایع در برابر جریان یافتن است، که علت آن هم اصطکاک بین مولکولهای مایع است. گرانروی هر مایع به ساختارهای مولکولهای مایع بستگی دارد.

اگر مولکولها کوچک باشند و مانند آب ساختار ساده‌ای داشته باشند، به سرعت روی هم می‌لغزند. اما اگر مولکولها بزرگ و در هم پیچیده باشند، مثل روغن به آرامی روی هم حرکت می‌کنند. مایعی که مولکولهای آن به سرعت روی هم می‌لغزند، دارای گرانروی کم و مایعی که مولکولهای آن به آرامی روی هم می‌لغزند، دارای گرانروی بالا هستند.