В случае установившегося движения для тел шарообразной формы, движущихся с небольшой скоростью, сила сопротивления жидкости пропорциональна коэффициенту вязкости жидкости, радиусу шара, скорости движения и имеет вид:
где r – радиус шарика
u - скорость поступательного движения шарика
h - коэффициент вязкости
VII. СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ
Жидкости, содержащиеся в организме подразделяют на внутриклеточные и вне клеточные.
Все жидкости, входящие в состав тканей организма человека, обладают вязкостью, величина которой варьируется в определенных интервалах как в норме, так и в патологии.
Вязкость биологических систем определяется главным образом структурной ее частью. Так, например, вязкость содержимого клетки-цитоплазмы обусловлена структурой входящих в ее состав биополимеров и является аномальной. Вязкость цитоплазмы колеблется в пределах от 2 до 50 сП и зависит от периодов клеточного цикла. Кроме того, вязкость в разных частях клетки различна. Вязкость протоплазмы является важным физико-химическим показателем функционального состояния: при возбуждении и повреждении вязкость протоплазмы увеличивается, а при глубоком наркозе уменьшается.
Особую группу составляют методы измерения вязкости жидкостей в малых объемах среды. Они основываются на наблюдении броуновского движения и диффузии частиц. Методы измерения вязкости в биологии и медицине чаще всего относятся к методам измерения вязкости в малых объемах среды.
Широкий диапазон величин вязкости и условий их измерений обуславливает большое разнообразие методов и конструкций приборов для измерения вязкости. Наиболее употребительными являются следующие приборы для измерения вязкости:
1. Капиллярные вискозиметры, основанные на законе Пуазейля
2. Вискозиметры, основанные на законе Стокса.
3. Ротационные вискозиметры, основанные на законе Ньютона
4. Капиллярный вискозиметр Гесса, предназначенный для сравнения вязкости крови с вязкостью воды.
I. МЕТОД КАПИЛЛЯРНЫХ ТРУБОК (капиллярного вискозиметра) применяется для измерения h невязких жидкостей. Широко используется в медицине, в частности для измерения вязкости крови. Метод основан на формуле Пуазейля. Капиллярный вискозиметр состоит из градуированной бюретки и присоединенного к ней вертикально расположенного стеклянного капилляра. Бюретку наполняют исследуемой жидкостью, которая под действием силы тяжести медленно вытекает из нижнего конца капилляра. Однако с понижением уровня жидкости в бюретке и, соответственно с уменьшением разности давлений на концах капилляра DР = Р1 – Р2, скорость истечения жидкости постепенно уменьшается. Поэтому непосредственно использование формулы Пуазейля для определения вязкости жидкости не представляется возможным: необходим учет изменения разности давлений на концах капилляра в процессе понижения уровня жидкости в бюретке. Для того чтобы исключить градиент давления – переменной величины, изменяющейся от слоя к слою по мере истечения жидкости, используют метод сравнения, то есть сравнивают коэффициент вязкости исследуемой жидкости с коэффициентом вязкости эталонной (например, дистиллированной водой). Для этого через капилляр пропускают одинаковые объемы исследуемой и эталонной жидкостей.
Прибор для определения вязкости жидкостей
1 – градуированная бюретка
2 – капилляр
3 – воронка
4 – сосуд для вытекающей жидкости
На практике измеряют время истечения жидкости между метками. Вывод расчетной формулы для определения hх :
Vo – объем эталонной жидкости
Vx – объем исследуемой жидкости
Vo = Vx
где 
где hо – коэффициент вязкости дистиллированной воды
rо - плотность воды при температуре опыта
to – время истечения указанного объема воды
tx - время истечения исследуемой жидкости
rх – плотность исследуемой жидкости
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.