Mecanica fluidelor

Scopul lucrării

Scopul lucrării este de a determina densitatea ρ a unui lichid (sau a greutăţii specifice

γ= ρ•g) , funcţie de densitateaunui alt lichid, presupusă cunoscută.

În lichidele grele incrompresibile, presiunea variază după relaţia (repartiţie hidrostatică) şi este constantă în punctele unui plan orizonal situat în acelaşi lichid (planele orizontale sunt suprafeţe echipotenţiale şi suprafeţe izobare).

Descrierea aparatului

Întrun tub în formă de U care conţine două lichide nemiscibile, la nivelul planului de referinţă1-1' avem p1=p'1. Dar în coloana din stânga , iar în coloana din dreapta . Prin egalarea lor rezultă adică

(1)

Una din densităţii se poate exprima ăn funcţie de cealaltă şi de raportul înălţimilor coloanelor.

Fig.1. Fig.2.

Pentru lichide miscibile, sau în general pentru a se evita contactul celor două lichide, se construieşte un aparat din două tuburi în formă de racordate printrun alt tub prevăzut cu robinetul R. Coloanele deschise sunt terminate cu pâlnii. Sistemul de tuburi comunicante este montat pe un panou vertical prevăzut cu hârtie milimetrică. Robinetele R1 şi R2 sunt destinate golirii tubului. Cu toate robinetele închise se toarnă încet în coloanele libere, prin pâlnii, lichid cu densitate cunoscută rtespectiv lichid cu densitate necunoscută.

Ele rămân separate de o pernă de aer la presiune p0, care poate fi reglată din robinetul R. În perna de aer p1=p2. Pe de altă parteîn tubul din stânga p1=p'1= , iar în tubul din dreapta . (2)

Prin egalarea celor două presiuni se găsesc tot relaţiile din cazul în care lichidele sunt în contact direct.

Modul de lucru

Se alege apa ca lichid de referinţă şi se toarnă de exemplu în coloana 1. în cealaltă coloană se toarnă încet din lichidul de densitate necunoscută pentru a nu se amesteca între ele (a se păstra perna de aer). Se citesc înălţimile coloanelor şi şi se calculează prin relaţia

(3)

Se modifică înălţimile coloanelor (se toarnă livhid sau se scoate prin robinetul Rj), se

citesc înălţimile şi şi se calculează . Se adoptăca densitate a lichidului media aritmetică a cel puţin trei determinări.

(4)

Se calculează erorile din cele trei determinări faţă de valoarea medie

(5)

Rezultatele se trec întrun tabel ca şi cel de jos:

Lichidul

θ

(˚C) ρ1

(kg/m3) Nr.

exp. h1

(mm) h2

(mm) ρ2(1)

(kg/m3)

(kg/m3) ε(1)

% Obs.

Mercur 1

2

3

1

2

Se vor face măsurători pentru mercur şi alte două lichide puse la dispoziţie în laborator.

Se consideră temperatura lichidelor la temperatura aerului din laborator.