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Physik » Physikalisches Praktikum » Dynamische Viskosität einer Flüssigkeit bestimmen
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Universität/Hochschule J Dynamische Viskosität einer Flüssigkeit bestimmen
timihendrix
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Hallo miteinander, ich habe hier eine Aufgabe zur dynamischen Viskosität: Um die dynamische Viskosität einer Flüssigkeit zu bestimmen, lassen Sie $100 ml$ davon durch eine $1 m$ lange Kapillare mit einem Innendurchmesser von $d = 2 mm$ fließen. Dabei legt die Flüssigkeit im Mittel eine Höhe von $50 cm$ zurück und benötigt insgesamt $52 s$. Die Dichte der Flüssigkeit beträgt $1 g/cm^3$, die Erdbeschleunigung ist $9,81 N/kg$. Ich weiß, dass $\eta = \frac{F\cdot d}{A\cdot v_0}$ ist. Gehe ich richtig mit der Annahme, dass $F$ dabei die Gewichtskraft ist, $d$ der Innendurchmesser, $A$ die Mantelfläche des Zylinders (Kapillare) und $v_0 = \frac{50cm}{52s}=\frac{1}{104}\frac{m}{s}$ die Geschwindigkeit der Flüssigkeit in der Kapillare ist? Dann würde ich auf ca. $33 \frac{kg}{m\cdot s}$ kommen, was sich allerding nicht richtig anfühlt, da es sich bei der gegebenen Dichte offenbar um Wasser o.ä. handeln sollte und somit bei rund $1 mPa \cdot s$ liegen sollte. Vielen Dank für Hinweise und Tipps. Gruß TH


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Spock
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  Beitrag No.1, eingetragen 2021-05-26

Hallo TH! \quoteon(2021-05-26 12:30 - timihendrix im Themenstart) ... Ich weiß, dass ... \quoteoff Weißt Du auch, wie das Gesetz von Hagen-Poiseuille für laminare Strömungen lautet? Wenn Du das hier richtig anwendest, führt es Dich fast direkt zur dynamischen Viskosität. Grüße Juergen


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  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2021-05-26

Hi Juergen, $J=\frac{\pi \cdot r^4\cdot \rho \cdot g \cdot h}{8\cdot \eta\cdot l }$ Nur wo nehme ich dann den Volumenstrom her und ist $l=h$? Gruß TH


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Spock
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  Beitrag No.3, eingetragen 2021-05-27

Hallo TH, der (mittlere) Volumenstrom ergibt sich, indem Du das Flüssigkeitsvolumen (100 ml) durch die angegebene Zeit (52 s) dividierst. Die Länge L im Nenner von Hagen Poiseuille ist hier die Länge der Kapillare, und nicht zu verwechseln mit der Höhe der Flüssigkeit. Du hast in Deinem Gesetz von Hagen Poiseuille schon mutig den hydrostatischen Druck eingetragen. Ich gehe mal davon aus, daß Dir bewußt ist, daß sich die Flüssigkeitshöhe und damit die Druckdifferenz zeitlich ändert. Es ist aber in diesem Fall so in Ordnung, da die "mittlere" Höhe gegeben ist (h=50cm). Damit hast Du dann alle Angaben, und wenn Du konsistente Einheiten verwendest, sollte auch die dynamische Viskosität richtig heraus kommen. Grüße Juergen


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  Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2021-05-27

Hi Jürgen, vielen Dank und 100 Karma-Punkte extra für dich! Gruß TH


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