lab20

.DOC

Скачиваний:

Добавлен:

02.04.2015

Размер:

1.34 Mб

Скачать

☆

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Отчёт по лабораторной работе № 20.

По дисциплине: Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема :Определение коэфФициента вязкости , длины

СВОБОДНОГО ПРОБЕГА

И Эффективного деаметра МОЛЕКУЛЫ ГАЗА

Выполнил: студент гр. ПГ-03 ____________ /Пушкарт Е.В./

^{(подпись)
(Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА: _____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ: ____________ /Парфёнова И.И/

^{(подпись)
(Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2004 год.

Цель работы - определить коэффициент вязкости, длину свободного пробега и эффективный диаметр молекулы газа при его течении через узкую трубу.

Общие сведения

Согласно молекулярно-кинетической теории идеального газа хаотическое молекулярное движение является физической причиной наблюдаемых в газах явлений переноса: энергии - при выравнивании температур (теплопроводность), массы - при выравнивании концентраций (диффузия), импульса - при выравнивании скоростей направленного движения молекул (вязкость). Хотя скорости движения молекул велики, процессы переноса совершаются относительно медленно, так как столкновения между молекулами препятствуют их свободному движению и заставляют двигаться по ломаным траекториям.

Среднее расстояние, которое проходит молекула за время между двумя последовательными столкновениями, называется средней длиной свободного пробега..

Вязкость (внутреннее трение) есть свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого.

Экспериментальная установка

кспериментальная установка представляет собой сосуд, наполовину заполняемый водой (см. рисунок). Сверху сосуд плотно закрывается пробкой. Внизу сосуда имеется кран для выливания воды. Объем воздуха находящийся над водой в сосуде соединяется с атмосферой через узкий капилляр. Разность давлений на концах капилляра измеряется манометром. Если открыть кран, то вода сначала будет выливаться из сосуда непрерывной струей, а потом сериями отдельных капель. Это обусловлено тем, что при вытекании воды в сосуд через капилляр будет поступать воздух. А так как капилляр очень узкий, то воздух просачивается через него медленно. Вследствие этого на концах капилляра возникает разность давлений p (справа -атмосферное давление, слева- давление меньше атмосферного).

Расчетные формулы:

-разность давлений

-объем воды

- средняя арифметическая скорость молекулы газа

- коэффициент вязкости

. - средняя длина свободного пробега

- Эффективный диаметр молекулы

Таблица результатов измерения:

h₁	Δh₁	h₂	Δh₂	H₁	ΔH₁	H₂	ΔH₂	t	Δt	T	ΔT	p_ат	Δp_ат	Δp	V
10^-3м	10^-3м	10^-3м	10^-3м	10^-2м	10^-2м	10^-2м	10^-2м	с	с	(⁰С)	(⁰С)	KПа	Па	Па	1м³
101	0,5	78	0,5	21	0,5	16	0,5	64,81	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	225,4	0,000317925
98	0,5	75	0,5	20	0,5	15	0,5	64,94	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	225,4	0,000317925
95	0,5	71	0,5	19,5	0,5	14,5	0,5	64,24	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	235,2	0,000317925
92	0,5	70	0,5	19	0,5	14	0,5	67,16	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	215,6	0,000317925
97	0,5	75	0,5	20	0,5	15	0,5	59,63	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	215,6	0,000317925
99	0,5	77	0,5	20	0,5	15	0,5	62,87	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	215,6	0,000317925
93	0,5	72	0,5	19	0,5	14	0,5	69,77	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	205,8	0,000317925
98	0,5	77	0,5	19,8	0,5	14,8	0,5	64,35	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	205,8	0,000317925
100	0,5	78	0,5	20	0,5	15	0,5	61,41	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	215,6	0,000317925
101	0,5	79	0,5	20,4	0,5	15,4	0,5	60,9	0,01	24,8	0,1	104,3	0,05	215,6	0,000317925

№			ср. 	ср. 	ср. 
№	Па*c10**^-8	*м10**^-8	Па*c10**^-8	*м10**^-8	*м10**^-9
1	2,88	0,15	2,75	0,145	7,83
2	2,89	0,15
3	2,99	0,16
4	2,86	0,13
5	2,54	0,14
6	2,68	0,15
7	2,83	0,14
8	2,61	0,14
9	2,59	0,14
10	2,75	0,15