V. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Краткое теоретическое введение и все расчетные формулы.

2. Результаты измерений.

3. Результаты расчета.

4. Выводы.

VI. Контрольные вопросы

Что называется коэффициентом динамической вязкости? Дать определение, записать формулу.
Вывести размеренность единиц измерения коэффициента динамической вязкости.
Что называется градиентом скорости и каково его направление?
Какие силы действуют на движущийся в жидкости шарик и как они направлены?
Вывести формулу коэффициента вязкости.
При каком соотношении сил действующих на шарик, он будет двигаться равноускоренно, равномерно?
Что такое внутреннее трение?
Каков механизм внутреннего трения?
Каким образом записывается закон Ньютона для внутреннего трения?
Вода по каплям вытекает из вертикальной трубки с внутренним радиусом 1 мм. Найти радиус капли в момент отрыва. Каплю считать сферической. Диаметр шейки капли в момент отрыва считать равным внутреннему диаметру трубки.
На сколько нагреется капля ртути, полученная от слияния двух капель радиусом 1 мм каждая?
Капиллярная, длинная, открытая с обоих концов трубка радиусом 1 мм наполнена водой и поставлена вертикально. Какова будет высота столба оставшейся в капилляре воды?

1.8 Определение плотности воздуха при нормальных условиях и его молекулярной массы

Цель работы: Определить молярную массу воздуха и его плотность при комнатной температуре.

I. Теоретическое введение

Идеальным газом называется газ, в котором отсутствуют силы межмолекулярного взаимодействия и собственным объемом молекул можно пренебречь.

Основным законом является закон Авогадро: при одинаковых давлениях и одинаковых температурах в равных объемах различных идеальных газов содержится одинаковое число молекул.

Массы одинакового количества молекул различных веществ пропорциональны массам отдельных молекул.

Из опытных законов Бойля-Мариотта и Гей-Люссака следует уравнение Менделеева-Клапейрона для произвольной массы идеального газа:

(1)

где P — давление газа;

V — его объем;

T — абсолютная температура;

R — универсальная газовая постоянная;

—молярная масса.

Для одного моля газа, то есть для случая, когда m = μ, уравнение (1) имеет вид:

РV = RT (2)

Абсолютная температура есть величина, характеризующая степень нагретости тела. Абсолютная температура является мерой средней кинетической энергии поступательного движения молекул идеального газа.

II. Приборы и принадлежности

Колба, резиновые толстостенные трубки, винтовой зажим, вакуумная тарелка с U-образным ртутным манометром, воздушный масляный (форвакуумный) насос, технические весы с разновесами, термометр, барометр-анероид.

III. Описание экспериментальной установки и метода измерения

Воздух из колбы откачивается при помощи масляного форвакуумного насоса, соединенного с трехфазным двигателем (рис. 1). Включение двигателя осуществляется кнопкой «пуск», расположенной в нижней части стенда. Всасывающий штуцер насоса соединен толстостенной резиновой трубкой с вакуумной тарелкой, снабженной ртутным манометром.

Манометр состоит из U-образной стеклянной трубки. В одно колено которой запаяно и заполнено ртутью. Эта трубка закреплена на миллиметровой шкале и помещена под стеклянным колпаком.

Иначе говоря, ртутный манометр есть укороченный сифонный ртутный барометр, помещенный под стеклянным колпаком.

Если воздух под колпаком имеет давление, приближающееся к атмосферному, ртуть заполняет все запаянное колено, отсчет давления невозможен.

При разряжении воздуха под колпаком до некоторого предела, ртуть в запаянном колене начинает опускаться, а в открытом подниматься. Давление воздуха определяется разностью уровней ртути в обоих коленах, отсчитанной по миллиметровой шкале. В центре вакуумной тарелки имеется штуцер, на который одевается один конец толстостенной резиновой трубки. Другой конец ее одевается на трубку, которой оканчивается стеклянная колба.

Трубка может быть зажата при помощи надетого на него винтового зажима.

Для определения плотности газа при заданной температуре воспользуемся уравнением (1)

(3)

При откачивании воздуха из сосуда изменение его массы находят как разность результатов М₁ и М₂, представляющих собой суммарные массы колбы и газа до и после откачки воздуха: