- •Механика и молекулярная физика Лабораторный практикум
- •Механика и молекулярная физика: лабораторный практикум / cост. С.Г.Гильмиярова, н.Ф.Косарев, ф.Ф.Тимерханов. – Уфа: Изд-во бгпу, 2010. – с.
- •Isbn Издательство бгпу, 2010
- •V. Фазовые переходы......................................................................... .....83
- •1. Место физики среди естественных наук и роль измерений в физике
- •Порядок работы в лаборатории
- •Оценки по выполнению отдельных этапов заносятся в таблицу на первой странице рабочей тетради:
- •Виды физических измерений
- •Единицы измерения физических величин
- •Элементы теории погрешностей
- •Ошибки измерения (погрешности) и причины их возникновения
- •2. Определение величины ошибки при прямых измерениях
- •Коэффициенты Стьюдента
- •Относительная ошибка
- •Пример записи результатов прямых измерений
- •Определение физической величины и ее ошибки при косвенных измерениях
- •6. Некоторые правила приближенных вычислений
- •7. Построение графиков
- •Простейшие физические измерения Нониус и микрометрический винт
- •Часть I
- •Форма отчета
- •Лабораторная работа № 2 Определение объема и плотности твердого тела
- •Определение плотности вещества
- •Форма отчета Лабораторная работа № 2
- •1. Определение плотности цилиндра
- •II. Определение плотности твердого тела неправильной формы
- •Вопросы к допуску
- •Краткая теория
- •Ход работы и обработка результатов измерения
- •Второй способ (экспериментальный)
- •Ход работы и обработка результатов измерения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 изучение незатухающих гармонических колебаний и упругих свойств пружины
- •Вопросы к допуску
- •Краткая теория
- •Упражнение I Определение основных величин, характеризующих гармонические незатухающие колебания Ход работы и обработка результатов измерения
- •Упражнение II Изучение зависимости периода колебаний от массы колеблющегося груза и определение коэффициента жесткости пружины Ход работы и обработка результатов измерения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 изучение незатухающих гармонических колебаний математического маятника
- •Вопросы к допуску
- •Ход работы и обработка результатов измерения
- •Контрольные вопросы
- •Описание установки. Вывод расчетных формул
- •Порядок выполнения работы
- •5. Данные установки и таблица результатов измерения
- •6. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Часть II молекулярная физика
- •I. Молекулярно-кинетическая теория
- •Идеального газа
- •Лабораторная работа №1 определение газовой постоянной методом откачки
- •Вопросы к допуску:
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы:
- •Цель работы: проверка соотношения между изменениями объема и давления определенного количества газа при его изотермическом сжатии. Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 2 изучение изобарного процесса
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •II. Жидкости
- •Порядок выполнения работы
- •Если искривленная поверхность жидкости имеет сферическую форму то:
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 3 определение коэффициента поверхностного натяжения по методу счета капель
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •III. Явления переноса
- •Лабораторная работа №5 определение коэффициента внутреннего трения жидкости капиллярным вискозиметром
- •Вопросы к допуску:
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •IV. Реальные газы
- •Влажность воздуха
- •Упражнение 2 определение психрометрической постоянной аспирационным психрометром Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •V. Фазовые переходы
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 2 наблюдение за отвердеванием аморфного тела
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Упражнение 3 исследование свойств переохлажденной жидкости
- •Содержание и метод выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложения
- •Плотность некоторых твердых веществ при 200 с
- •Механика. Молекулярная физика
Лабораторная работа №5 определение коэффициента внутреннего трения жидкости капиллярным вискозиметром
Оборудование: прибор, пипетка, пикнометр, секундомер, исследуемые жидкости, термометр.
Вопросы к допуску:
1.Какое из явлений переноса изучается в данной лабораторной работе? В чем оно заключается?
2. На каком законе основывается определение коэффициента вязкости в данной лабораторной работе?
3. По какой формуле определяется коэффициент вязкости?
4. В каких единицах выражается коэффициент вязкости?
Содержание и метод выполнения работы
Для определения коэффициента вязкости жидкости используется закон Пуазейля для ламинарного течения по трубам (капиллярам):
(3.1),
где – длина трубы, – ее радиус, – разность давлений на концах трубы, – объем жидкости, протекший через трубу в единицу времени, – коэффициент вязкости.
Пользуясь этим выражением, зная величины , можно определить коэффициент вязкости .
Однако удобнее пользоваться формулой Пуазейля для определения относительного коэффициента вязкости. В самом деле, если взять две жидкости (соответствующие величины для одной из них отметим знаком и другой ) и измерить времена и истечения одинаковых объемов V этих жидкостей через один и тот же капилляр (одинаковые и l), то будем иметь согласно формуле (3.1):
и .
Разделим второе уравнение на первое, получим: , или
(3.2).
Е сли жидкость вытекает под действием силы тяжести, то , где и – плотности жидкостей, и соотношение (3.2) можно написать в виде:
(3.3).
Таким образом, зная времена истечения взятых жидкостей и и их плотности и , можно определить относительный коэффициент внутреннего трения , а найдя из таблиц значения – эталонной жидкости, вычислить и абсолютную величину коэффициента внутреннего трения исследуемой жидкости .
Вискозиметр БПЖ-2 (рис.3.2) представляет собой U-образную трубку, в колено 1 которой впаян капилляр 7. При измерении жидкость из резервуара 4 течет по капилляру 5 в расширение 6. Вискозиметр заполняют следующим образом: жидкость наливают с помощью воронки в широкое колено 2 вискозиметра. Зажимают это колено пальцем и с помощью груши 3 поднимают жидкость в узком колене выше отметки М1. Убирают палец и определяют время опускания мениска жидкости от отметки М1 до отметки М2.
Порядок выполнения работы
Прополоскайте тщательно прибор водой из водопроводного крана, а затем небольшим количеством дистиллированной воды.
Заполните вискозиметр дистиллированной водой, как это указано выше и определите время истечения воды.
Прополоскайте вискозиметр небольшим количеством исследуемой жидкости и, заполнив прибор, определите время ее истечения.
Плотность исследуемой жидкости определите с помощью пикнометра, а плотность воды и ее вязкость при температуре опыта определите по таблицам.
Рассчитайте искомый коэффициент вязкости при .