ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА В’ЯЗКОСТІ ПОВІТРЯ ТА CЕРЕДНЬОЇ ДОВЖИНИ ВІЛЬНОГО ПРОБІГУ МОЛЕКУЛ ПОВІТРЯ ( №23 ). Лабораторна робота з Фізика. Робота № 500455

ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА В’ЯЗКОСТІ ПОВІТРЯ ТА CЕРЕДНЬОЇ ДОВЖИНИ ВІЛЬНОГО ПРОБІГУ МОЛЕКУЛ ПОВІТРЯ ( №23 )

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2015

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Фізика

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Лабораторна робота №23 ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА В’ЯЗКОСТІ ПОВІТРЯ ТА CЕРЕДНЬОЇ ДОВЖИНИ ВІЛЬНОГО ПРОБІГУ МОЛЕКУЛ ПОВІТРЯ 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. EMBED PBrush Якщо 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. Виведення розрахункових формул для визначення коефіцієнта в’язкості повітря Використавши формулу Пуазейля: EMBED Equation.3 , (1) одержимо: EMBED Equation.3 (2) де L i r  відповідно довжина і радіус капіляра ; EMBED Equation.3 p  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 – EMBED Equation.3 . Коефіцієнт в’язкості повітря зв’язаний з густиною повітря EMBED Equation.3 , середньою довжиною вільного пробігу молекул EMBED Equation.3 і середньою арифметичою швидкістю молекул u співвідношенням: EMBED Equation.3 uEMBED Equation.3 (3) З рівняння Менделеєва-Клапейрона густину повітря можна виразити як: EMBED Equation.3 (4) EMBED Equation.3 де М – молярна маса повітря; ратм. і Т  атмосферний тиск і температура повітря; R  універсальна газова стала Врахувавши, що: u = EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 (5) та підставивши (4) і (5) в (3), одержимо: EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 (6) З (6) отримаємо: EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 (7) При підготовці до виконання роботи використати: Теоретична частина. Розділ 6.1; Додатки 1, 2. Послідовність виконання роботи Щільно закрити корком Кор посудину П. Незначно відкрити кран Кр і після встановлення постійної різниці тисків на кінцях капіляра (стрілка манометра перестане відхилятися) виміряти EMBED Equation.3 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. 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 pатм. і записати у таблицю 2. 8. Перевівши результати вимірювань всіх величин в одиниці СІ, за формулою (2) розрахувати величину EMBED Equation.3 . 9. Використовуючи визначену в п.8 величину EMBED Equation.3 , за формулою (7) розрахувати величину EMBED Equation.3 . 10. Визначити абсолютні та відносні похибки величин EMBED Equation.3 і EMBED Equation.3 . радіус капіляра r = (0,330,005)10-3 м довжина капіляра L = (2500,5)10-3 м молярна маса повітря М = 29  10-3 кг/моль універсальна газова стала R = 8, 31 Дж/(моль К) Таблиці результатів вимірювань і розрахунків Таблиця 1 Таблиця 2 Контрольні запитання Записати і пояснити формулу для сили внутрішнього тертя у рідинах і газах. Який фізичний зміст коефіцієнта в’язкості? Вивести розмірність коефіцієнта в’язкості. Записати і пояснити формулу Пуазейля. Що називається середньою довжиною вільного пробігу молекул? Вивести формулу для знаходження середньої довжини вільного пробігу. Рекомендована література 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.

Лабораторна робота Фізика

2015

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись