Помощь студентам в учебе и написании работ. Заказать дипломную, курсовую, работу. Никольский Помощь

Готовая лабораторная работа: Физика жидкостей

Загружена: 24.02.2026 06:07

Сборник из 8 лабораторных работ по физике жидкостей: измерение плотности, теплового расширения, вязкости, поверхностного натяжения; изучение жидкостных приборов, гидростатического давления, режима течения и потерь напора. Включает формулы, таблицы и готовые расчеты для отчётов.

Содержание

РАБОТА 1. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТИ


Цель работы. Освоение техники измерения плотности, теплового расширения, вязкости и поверхностного натяжения жидкостей.
1.1.	Общие сведения

Жидкостью называют малосжимаемое тело, изменяющее свою форму под действием весьма малых сил. Основные харак- теристики жидкости – плотность, сжимаемость, тепловое рас- ширение, вязкость и поверхностное натяжение.
Плотность  – отношение массы m жидкости к её объему W:
=m/W.
Сжимаемость – свойство жидкости уменьшать объем под действием давления. Она оценивается коэффициентом сжи- маемости Р, показывающим относительное уменьшение объе- ма жидкости W при повышении давления р на единицу:
Р=(W/W)/р.
Температурное расширение – свойство жидкости изме- нять объем при нагревании – характеризуется коэффициентом температурного расширения Т, равным относительному при- ращению объема W с изменением температуры Т на один гра- дус при постоянном давлении: Т=(W/W)/T. Как правило, при нагревании объем жидкости увеличивается.
Вязкость – свойство жидкости сопротивляться относи- тельному скольжению ее слоев. Ее оценивают динамическим коэффициентом вязкости , который измеряется в паскаль- секундах (Пас) и равен касательному напряжению между со- седними слоями, если их относительная скорость перемещения численно совпадает с толщиной слоя. Кинематический коэф- фициент вязкости  определяют из формулы =/ и измеряют
 
квадратными   метрами   на    секунду    (м2/с)    или    стоксами (1 Ст=1см2/с). Эти коэффициенты определяются видом жидко- сти, не зависят от скорости течения, существенно уменьшаются с возрастанием температуры.
Поверхностное натяжение – свойство жидкости образо- вывать поверхностный слой взаимно притягивающихся моле- кул – характеризуется коэффициентом поверхностного натя- жения , равным силе на единице длины контура свободной поверхности. Значения , Р, Т,  и  при 20 С указаны в табл. 1.1.

Подробное описание

📘 О чем эта работа

Сборник содержит подробные методические указания и обработанные примеры по измерению физических свойств жидкостей и основам гидравлики. Объект исследования — жидкости (вода, этанол, моторные и индустриальные масла), предмет — методы и приборы для измерений: ареометр, вискозиметры (Стокса и капиллярный), сталагмометр, пьезометры, мановакуумметр и демонстрационные каналы.

📚 Что внутри

Материал структурирован на 8 лабораторных работ, каждая содержит постановку цели, теорию, описание приборов, порядок опытов, формулы и таблицы для записи результатов:

Работа 1: измерение плотности (формула ρ=m/W), коэффициента температурного расширения (пример: спирт, r=0.01 см, W=0.02453 см3), вязкости (вискозиметр Стокса и капиллярный), сталагмометр (K=5.59·10⁻³ м3/с2, для масла M-10 n=202, σ=0.025 Н/м).
Работа 2–3: жидкостные приборы и гидростатика — пьезометр, уровнемер, мановакуумметр; расчёт абсолютного давления p=p_a+ρgH (в примере p на дне =102011,7 Па и 101619,3 Па при разных режимах).
Работа 4–5: визуализация потоков и определение режима течения; привёдены экспериментальные значения расхода Q (35 и 84 см3/с), скорости V (14 и 34 см/с) и чисел Рейнольдса (Re=2227 — ламинарно; Re=5409 — турбулентно), формула Re=Vd/ν.
Работа 6–8: экспериментальная иллюстрация уравнения Бернулли и определение местных и линейных потерь напора: приводятся пьезометрическая и напорная линии, расчёты местных сопротивлений (ζвс≈0.0286, ζвр≈1.7), примеры: опытные местные потери 2 см и расчётные 5.25 см/31.8 см для различных сечений, потери по длине: hд(exp)=1.1 см, hд(calc)=0.797 см, расхождение ≈27.5%.

📊 Для кого подходит

Материал полезен студентам технических и инженерных специальностей (механика, гидравлика, энергетика), преподавателям для проведения лабораторных работ и студентам 1–3 курсов для подготовки отчётов и освоения экспериментальных методов измерения.

✨ Особенности

Практическая ценность сборника: конкретные методики проведения опытов и готовые примеры вычислений, включающие реальные таблицы (1.1–8.1) со значениями ρ, ν, σ для воды, спирта и масел; формулы для определения коэффициентов (β_T, β_R), вязкости по методу Стокса и капиллярного вискозиметра, а также подробная обработка результатов по числу Рейнольдса, уравнению Бернулли и формулам местных/линейных потерь.

❓ Частые вопросы

Подойдет ли для моего ВУЗа?
Структура лабораторных заданий соответствует общим требованиям по физике и гидравлике: цель, теория, порядок выполнения, таблицы и выводы — легко адаптируется под локальные методички.

Можно адаптировать?
Да: все формулы, константы и результаты измерений заданы в явном виде, что позволяет быстро заменить исходные значения, добавить конкретные приборы или оформить отчёт по требуемому шаблону.