Подготовка прибора к работе (выполняет инженер)
Вывести на минимум ручку «Подсветка капилляра».
Снять экран с блока РЭ-4 и одеть его на специальные винты, обеспечив тем самым доступ к микроскопу.
Заправить рабочий элемент водой. Для этого залить воду в емкость 1 (рис. 3) рабочего элемента, выдвинуть на 10-15 мм и снова задвинуть шток 2 (рис. 3).
Дальнейшие работы проводить не ранее, чем через 10-15 минут после заправки.
Подключить вилку питания к розетке сети переменного тока напряжение 220 В, 50 Гц.
Упражнение 1. Выполнение измерений
Подайте на установку питание, включив тумблер «Вкл» в модуле «Сеть». При этом загорается сигнальная лампа.
Включите тумблер «Вкл» в модуле «Подсветка капилляра». При этом загорается сигнальная лампа.
Рис. 3. Рабочий элемент
Поверните тубус микроскопа «на себя» и установить его в положение, удобное для работы.
Отрегулируйте подсветку капилляра соответствующим потенциометром.
При помощи регулировочного винта 3 (рис.3) добейтесь четкого изображения края трубки-капилляра. Установите край трубки на нулевое деление шкалы микроскопа и зафиксируйте положение рабочего элемента винтом 4 (рис. 3).
Сфокусируйте микроскоп на мениске жидкости.
Определите расстояние h от края капилляра до мениска по правой шкале микроскопа в соответствии с рис. 3.
Наблюдайте и записывайте в таблицу положения мениска воды (h) по правой шкале микроскопа и одновременно фиксируйте время () при помощи цифрового контроллера.
Выполните не менее 10 измерений.
Таблица результатов измерений
№ |
Т пара |
h |
|
|
Т комн. |
Рн.п. |
||||
С |
К |
мм |
мин |
с |
с |
С |
К |
Па |
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Упражнение 2. Обработка результатов измерений
По результатам измерений постройте график зависимости h от . Убедитесь, что она линейная.
Определите тангенс угла наклона , используя метод парных точек или метод наименьших квадратов.
Определите давление насыщенного пара, соответствующее температуре пара, по таблице зависимости Рн.п. от Тп.
По рабочей формуле определите коэффициент взаимной диффузии водяного пара и воздуха.
Рассчитайте погрешность коэффициента диффузии.
Сравните опытный результат с табличным значением. Сделайте выводы.
Контрольные вопросы
В чем заключается процесс диффузии в газах?
При каких условиях возникает диффузия?
Какая величина называется плотностью потока массы (диффузионным потоком)?
В чем заключается закон Фика?
Каков физический смысл коэффициента диффузии?
Как зависит коэффициент диффузии от рода газа и параметров состояния газа?
Дайте понятие о коэффициенте взаимодиффузии?
В чем различие стационарной и нестационарной диффузии?