НУ “Львівська політехніка” Кафедра фізики Лабораторія механіки і молекулярної фізики Звіт Про виконання лабораторної роботи №23 Назва роботи: «Визначення коефіцієнту в’язкості повітря та середньої довжини вільного пробігу молекул повітря»  Львів – &&& Мета роботи: Виміряти коефіцієнт в’язкості повітря і середню довжину вільного пробігу молекул повітря. Прилади та матеріали: Мікроманометр, секундомір, термометр, барометр, посудина з водою, капіляр, мензурка. Короткі теоретичні відомості; виведення робочої формули: З формули Пуазейля маємо:
, де
і - відповідно, довжина і радіус капіляра;
- різниця тисків на кінцях капіляра;
– час проходження повітря через капіляр;
- об’єм повітря, що пройшло через капіляр. Довжина вільного пробігу молекули – це шлях, який проходить молекула між двома послідовними зіткненнями з іншими молекулами. У випадку великої кількості молекул розглядають середню довжину вільного пробігу молекул -
. Коефіцієнт в’язкості газу можна виразити формулою:
, де <u> - середня арифметична швидкість молекул. З рівняння Менделеєва-Клапейрона густину газу можна виразити як:
, де
– молярна маса газу;
i
– відповідно, тиск і температура газу;
– універсальна газова стала. Врахувавши, що:
Отримаємо:
Задані величини: r = (0.33 ±0.005)10-3 м – радіус капіляра;
= (250±0.5)10-3 м;
= 29
10-3 кг/моль – молярна маса повітря;
= 8.31 Дж/(моль
К) – універсальна газова стала. Фізичні величини, які вимірюються прямим способом:
- різниця тисків на кінцях капіляра.
- час витікання води.
- об’єм води, що витекла.
– відповідно, температура повітря і атмосферний тиск. Основні характеристики приладів: Сполучені між собою мікроманометр і посудина з водою з’єднані з атмосферою капіляром. Якщо відкрити кран, вода з посудини витікатиме у мензурку, об’єм повітря у посудині зростатиме, і його тиск стане нижчим за атмосферний. Тому на кінцях капіляра виникає різниця тисків, яка вимірюється мікроманометром. Таблиці результатів вимірювань(величини, розмірності похибок прямих вимірювань): № 
Па 
с 
м3 
Па
с 
Па
с  1 53.9 83 0.00003 2.78
10-6 0.04
10-6  2 43.1 141 0.00004 2.83
10-6 0.09
10-6  3 109.8 51 0.00004 2.61
10-6 0.13
10-6  сер.    2.74
10-6 0.09
10-6   Обчислення шуканої величини за робочою формулою:



;
Обчислення похибок:





Запис кінцевого результату:


Аналіз результатів та висновки: На цій лабораторній роботі я виміряв коефіцієнт в’язкості повітря і середню довжину вільного пробігу молекул повітря. Похибка склала 3,3 % для коефіцієнта в’язкості та 4,6 % для середньої довжини вільного пробігу молекул повітря. Підпис студента Оцінка виконання роботи Допуск Захист Дата виконання       Підпис викладача