Meritve in rezultati

V spodnjih tabelah so podani notranji premeri (2r) v mm, razen v nekaterih premerih je podan zunanji premer, saj nismo mogli izračunati notranjega. To je v tabeli, pri določenem rezultatu tudi zapisano kot "zunanji 2r". Poleg tega zraven mer piše tudi material cevi (v oklepaju) in sicer v kraticah. Za razumevanje, vam lahko pomaga spodnja legenda, kjer je razloženo, kaj pomeni posamezna kratica.

Legenda
Kratica Pomen kratice
m.p.c. mehka plastična cev
t.p.c. trda plastična cev
s.c. steklena cev

Tabele so, kot boste v nadaljevanju videli, razdeljene v dva stolpca in sicer levi je označen z "Deluje", kar pomeni, da ko smo cev premera x, ki smo jo na neki višihi h zamašili in potegnili ven, je ostal v njej stolpec vode. Na desni strani pa so premeri cevi, pri kateri nismo dobili željenega efekta, voda nam je, ko smo jo dvignili, iztekla ven.

Navadna voda
Deluje Ne deluje
7,10 (t.p.c.) 15,10 (vrtna cev)
6,35 (m.p.c.) 8,90 (m.p.c.)
7,80 (m.p.c.) 10,25 (t.p.c)
7,30 (m.p.c.)
Opazimo, da je meja premera cevi pri kateri cev še zadržuje vodo med 7,8 mm in 8,9 mm.

Rastlinsko olje "Zvezda"
Deluje Ne deluje
6,20 (t.p.c.) 9,80 (t.p.c.)
4,90 (m.p.c.) 7,30 (m.p.c.)
7,10 (s.c.) zunanji 2r 10,55 (m.p.c.)
7,40 (m.p.c.) 15,65 (vrtna cev)
Opazimo, da je meja za premer cevi za olje med 7,30 mm in 7,40 mm (ti dve meritvi sta na meji)

Milnica
Deluje Ne deluje
6,20 (m.p.c.) zunanji 2r 6,35 (m.p.c.) zunanji 2r
8,10 (s.c.) 7,10 (t.p.c.)
7,80 (m.p.c.)
8,90 (m.p.c.)
10,25 (t.p.c.)
15,10 (vrtna cev)
Opazimo, da je meja za premere cevi za milnico za plastične cevi med 6,20 mm in 6,35 mm zunanjega premera, meja za steklene cevi pa je višja kot 8,10 mm.

Voda pri 69,1 oC
Deluje Ne deluje
4,0 (m.p.c.) zunanji 2r 8,10 (m.p.c.)
7,55 (m.p.c.) zunanji 2r 7,00 (m.p.c.)
6,95 (s.c.) 10,25 (m.p.c.)
7,10 (s.c.) zunanji 2r 10,55 (m.p.c.)
15,65 (vrtna cev)
Opazimo, da je meja za premere cevi za vodo pri višjih temperaturah za plastične cevi med 7,55 mm zunanjega premera in 8,1 mm notranjega premera, meja za steklene cevi pa je višja kot 7,10 mm.

cevi

Pretok vode preprečujeta dva parametra. To sta polmer cevi in površinska napetost. Po eksperimentalnih poskusih smo spoznali njihovo odvisnost. Uvedli bomo nov koeficient k, ki naj bi določal upor tekočine proti iztekanju. Velja le pri opazovalnih pogojih in za plastične cevi. Za dokaz pri steklenih ceveh imamo premalo podatkov.

enacba 12
Koeficient k definiran zgoraj
Spremenljivka Voda Voda Rastlinsko olje
r [m] 0,0078 0,0071 0,0073
T [oC] 20 69 20
gama [J/m2] 0,0728 0,065 0,034
k [J/m3] 9,33 9,15 4,65

Na podlagi zgornje tabele, lahko sklepamo, da ima voda svoj koeficient, če bi pa želeli dokazati, da ima vsaka kapljevina svoj koeficient, bi pa potrebovali bistveno več podatkov in meritev.

Opomba: opazimo lahko povezavo med enacba 18 in našim koeficientom.

Ta koeficient nam pove mejno vrednost, pri kateri bo voda, oziroma za kapljevino ustrezen koeficient, še ostala v cevki. Če je koeficient manjši, od tega podanega, bo tekočina iztekla.

Spodnja tabela bo pokazala, da se izmerjeni delta_h ujema z izračunanim po sledeči formuli:

enacba 11 enacba 13

Dokaz formule z eksperimenti
Poskus Vodni stolpec [m] (izm) Zračni stolpec [m] (izm) delta_h [m] (izm) delta_h [m] (rač)
I 0,625+-0,005 0,615+-0,005 0,04+-0,005 0,0402+-0,0007
0,585+-0,005 0,655+-0,005 0,04+-0,005 0,0399+-0,0007
II 0,52+-0,005 0,48+-0,005 0,028+-0,005 0,0258+-0,0005
0,492+-0,005 0,508+-0,005 0,028+-0,005 0,0258+-0,0005

Z zgornjimi podatki smo dokazali naslednjo formulo:

enacba 11 enacba 13

In sicer za delta_h za vodo (oziroma koliko vode je izteklo iz cevke).