Главная | Обратная связь

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

· При закрытом кране К₁ поставить резервуар на полку и открыть кран К₂ на атмосферу (положение а). Приоткрывая кран К₁, наполнить баллон водой.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: При наполнении баллона водой нужно следить за тем, чтобы вода не попала в вертикальную трубу, через которую воздух засасывается в баллон. Попадание воды в капиллярную трубку и масляный U- образный манометр выведет установку из строя.

· Закрыв кран К₁, переставить резервуар в нижнее положение и повернуть кран К₂ в положение б. Осторожно приоткрыть кран К­₁ и отрегулировать сток воды из баллона так, чтобы разность уровней масла в коленах манометра была равна приблизительно 5 см. При таком перепаде давлений течение воздуха через капилляр оказывается ламинарным.

· Когда уровень воды в баллоне достигнет отметки «0» (1000 мл воды), включить секундомер и измерить время вытекания 250 мл воды. Вытекание больших количеств воды сопровождается значительным уменьшением перепада давлений.

· Повторяя операции пунктов 1– 3, произвести измерения 7 раз. В начале и в конце измерений записать температуру воздуха в помещении. Взять среднее из обоих значений. Занести результаты в таблицу 1.

· По окончании работы заглушить систему зажимами от атмосферы.

Таблица 1

№ п/п	t	hi		Dhi = hi –	Dhi2	Dh
…

· Вычислите вязкость воздуха в каждом опыте по формуле Пуазейля (1). Перепад давлений на концах капилляра определяется из соотношения :

DP=P₁–P₂=r_мgh (2).

Здесь r_м – плотность масла в манометре, равная 0,86 г/см³, h – разность уровней масла в коленах манометра.

Радиус капилляра и его длина указаны на установке.

Определите погрешность Dh.

· По формуле, связывающей объем газа V, прошедший за время t по капилляру радиуса R

V=p×R²×u×t (2),

найдите u – среднюю скорость течения воздуха в капилляре.

· Найдите плотность воздуха r_возд с помощью уравнения состояния идеального газа. Найдя затем число Рейнольдса для потока воздуха

Re=r_возд×u×R/h,

убедитесь в том, что течение воздуха в капилляре имеет ламинарный характер (Re должно быть меньше 1000).

· Зная температуру Т и массу моля воздуха m, найдите среднюю скорость движения молекул воздуха :

· Зная вязкость воздуха h и среднюю скорость движения его молекул д найдите l – среднюю длину свободного пробега молекул воздуха:

h= ,

а также оцените размер молекулы воздуха.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется вязкостью?

2. От каких физических параметров зависит вязкость газа?

3. Какое движение жидкости или газа называется ламинарным?

4. Когда оно превращается в турбулентное?

5. Формула Пуазейля получена в предположении ламинарного течения жидкости по трубе. Как изменится эта формула, если течение станет турбулентным? Для ответа на этот вопрос воспользуйтесь методом размерностей.

 

 

РАБОТА № 25