Пошук навчальних матеріалів по назві і опису в нашій базі:

Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини




60.86 Kb.
НазваЛабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини
Дата конвертації09.12.2012
Розмір60.86 Kb.
ТипЛабораторна робота
Зміст
П з’єднані з атмосферою тонкою скляною трубкою (капіляром) К
Виведення розрахункових формул
V  об’єм повітря, що пройшло через капіляр. для визначення середньої довжини вільного пробігу молекул повітря
При підготовці до виконання роботи використати


Лабораторна робота №23







ВИЗНАЧЕННЯ

КОЕФІЦІЄНТА В’ЯЗКОСТІ ПОВІТРЯ

ТА CЕРЕДНЬОЇ ДОВЖИНИ

ВІЛЬНОГО ПРОБІГУ ЙОГО МОЛЕКУЛ




Мета роботи
Визначити коефіцієнт в’язкості повітря і середню довжину вільного пробігу молекул повітря.
Прилади і матеріали
Мікроманометр, секундомір, термометр, барометр, посудина з водою, капіляр, мензурка.

Опис вимірювального пристрою
Сполучені між собою мікроманометр М-м і посудина з водою П з’єднані з атмосферою тонкою скляною трубкою (капіляром) К.

Я
кщо відкрити кран Кр, вода з посудини П витікатиме у мензурку М, об’єм повітря у посудині П зростатиме і тиск його стане нижчим за атмосферний. Внаслідок цього на кінцях капіляра К виникне певна різниця тисків, яку вимірюють мікроманометром М-м.

Рис.1

Виведення розрахункових формул


  • для визначення коефіцієнта в’язкості повітря Використавши формулу Пуазейля:

, (1)
одержимо:

, (2)
де L i r  відповідно довжина і радіус капіляра ;

Δp  різниця тисків на кінцях капіляра ;

t  час проходження повітря через капіляр ;

V  об’єм повітря, що пройшло через капіляр.


  • для визначення середньої довжини вільного пробігу молекул повітря

Довжина вільного пробігу молекули – це шлях, який проходить молекула між двома послідовними зіткненнями з іншими молекулами. Для різних молекул ці довжини різні, але у випадку дуже великого числа молекул можна розглядати середню довжину вільного пробігу молекул .

Коефіцієнт в’язкості повітря зв’язаний з густиною повітря , середньою довжиною вільного пробігу молекул і середньою арифметичою швидкістю молекул u співвідношенням:

u . (3)

З рівняння Менделеєва-Клапейрона густину повітря можна виразити як:
, (4)
де μ – молярна маса повітря;

р і Т  атмосферний тиск і температура повітря;

R  універсальна газова стала

Врахувавши, що:
u = (5)
та підставивши (4) і (5) в (3), одержимо:
 = . (6)
З (6) отримаємо:
 = . (7)

При підготовці до виконання роботи використати:

Теоретична частина. Розділ 6.1.


Послідовність виконання роботи


  1. Щільно закрити корком Кор посудину П.

  2. Незначно відкрити кран Кр і після встановлення постійної різниці тисків на кінцях капіляра (стрілка манометра перестане відхилятися) виміряти p; результат записати в Таблицю 1.

Шкала манометра проградуйована в мм.вод.стовпа

тиск 1 мм.вод.ст. дорівнює 9,8 Па.

3. Залишаючи положення крану незмінним, ввімкнути секундомір і

визначити проміжок часу t витікання (30 40 )см3 води. результат

записати в Таблицю 1.

  1. Одночасно з вимкненням секундоміра закрити кран Кр, визначити об’єм води у мензурці і записати його у таблицю 1.

(Об’єм води, що витекла, дорівнює об’єму повітря V, яке

увійшло в посудину через капіляр.)

5. обережно відкрити корок і злити воду з мензурки у посудину П.

6. Дії, зазначені в пунктах 1 – 5, повторити тричі.

7. Визначити температуру повітря Т , атмосферний тиск p і

записати у таблицю 2.

8. Перевівши результати вимірювань всіх величин в одиниці СІ,

за формулою (2) розрахувати величину .

9. Використовуючи визначену в п.8 величину , за формулою (7)

розрахувати величину .

10. Визначити абсолютні та відносні похибки величин і .
радіус капіляра r = (0,330,005)10-3 м

довжина капіляра L = (2500,5)10-3 м

молярна маса повітря μ = 29 10-3 кг/моль

універсальна газова стала R = 8, 31 Дж/(моль К)
Таблиці результатів вимірювань і розрахунків

Таблиця 1




Δp, Па

t, с

V, см3

η, Пас

Δη, Пас

1

вимір

вимір

вимір

розрах.

розрах.

2

вимір

вимір

вимір

розрах.

розрах.

3

вимір

вимір

вимір

розрах.

розрах.

сер.










розрах.

розрах.

Таблиця 2


Т, К

ΔТ, К

р, Па

Δp, Па

вимір

0,5

вимір

50


Контрольні запитання



  1. Записати і пояснити формулу для сили внутрішнього тертя у рідинах і газах.

  2. Який фізичний зміст коефіцієнта в’язкості?

  3. Вивести розмірність коефіцієнта в’язкості.

  4. Записати і пояснити формулу Пуазейля.

  5. Що називається середньою довжиною вільного пробігу молекул?

  6. Вивести формулу для знаходження середньої довжини вільного пробігу молекул повітря.



Рекомендована література

  1. Курс фізики / За редакцією І.Є.Лопатинського.

– Львів: Вид. «Бескид Біт», 2002.

2. Трофимова Т.И. Курс физики.– М.: Высшая школа, 1990.

3. Савельев И. В. Курс общей физики, т.1 –М.: Наука, 1982.


Схожі:

Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconЛабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини
Визначити коефіцієнт в’язкості повітря і середню довжину вільного пробігу молекул повітря
Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconЛабораторна робота №24 визначення коефіцієнта в’язкості рідини та величини сили стокса мета роботи
Виміряти коефіцієнт в’язкості рідини методом Стокса і визначити величину сили Стокса
Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconЛабораторна робота №26 визначення коефіцієнта в’язкості рідини капілярним методом мета роботи
Прилад Арреніуса, секундомір, мензурка, досліджувана рідина, міліметрова лінійка
Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconЛабораторна робота №25 визначення коефіцієнта в’язкості рідини за допомогою віскозиметра мета роботи
Капілярний віскозиметр, шприц, секундомір, мікрокомпресор, дистильована вода, досліджувана рідина
Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconЗвіт з лабораторної роботи 4 визначення коефіцієнта в'язкості рідини методом стокса студента групи
Визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини в умовах ламінарної течії при постійній температурі по швидкості падіння в ній кульки...
Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconЛабораторна робота №4-1 визначення довжини світлової хвилі методом інтерференційних кілець ньютона
Мета роботи: спостереження явища інтерференції, знаходження довжини хвилі світла
Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconЛабораторна робота Визначення коефіцієнта теплопровідності ізоляційного матеріалу

Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconМета роботи: Визначити коефіцієнт в’язкозті рідини
У цій роботі використано порівняльний метод визначення коефіцієнта в’язкості рідини. Метод полягає в тому, що через один і той же...
Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconЛабораторна робота №4-10 визначення довжини хвилі лазерного випромінювання за допомогою щілини юнга
Мета роботи: спостереження дифракційної картини від подвійної щілини, визначення довжини хвилі лазерного випромінювання
Лабораторна робота №23 визначення коефіцієнта в’язкості повітря та cередньої довжини iconЛабораторна робота №4-3 визначення довжини хвилі світла за допомогою дифракційної гратки
Мета роботи: спостереження явища дифракції світла, знаходження довжини його хвилі
Додайте кнопку на своєму сайті:
ua.convdocs.org


База даних захищена авторським правом ©ua.convdocs.org 2014
звернутися до адміністрації
ua.convdocs.org
Реферати
Автореферати
Методички
Документи
Випадковий документ

опубликовать
Головна сторінка