IV. Выполнение работы

1. Наполнить сосуд 1 водой (рис. 2).

2. Через кран 5 в течение 1-2 минут пропустить воду (пока в манометре 4 не установится постоянная разность давлений).

3. Включить секундомер и по шкале 6 отметить объем вытекшей воды (1-2 литра) до момента отключения секундомера.

4. Полученные данные подставить в формулу (7) и определить коэффициент внутреннего трения воздуха.

5. По формулам (10), (11), (12), (15), (16), (17) вычислить другие величины.

6. Данные расчетов занести в таблицу 1.

7. Сравнить полученные результаты значений Z, D, ,U, d_эф , со значениями, указанными в справочниках и учебниках.

Таблица 1

№ опыта		Обозначение величин	Значение буквенных обозначений
1	2
0,0004 м		r	Радиус капилляра
		t	Время движения воздуха в капилляре, с.
			Разность давлений по манометру, в Па
		V	Объем вытекшей жидкости в м^3
0,226 м		l	Длина капилляра
		P	Атмосферное давление в Па
			Молекулярная масса воздуха
		R	Универсальная газовая постоянная
		T	Абсолютная температура (К)
			Коэффициент внутреннего трения, Па·с
		U	Средняя арифметическая скорость, м/с
			Длина свободного пробега, м
			Плотность воздуха
		dэф	Эффективный диаметр, м
		Z	Число столкновений, с^-1
		D	Коэффициент диффузии, м^2/с
		χ	Коэффициент теплопроводности,

Примеры расчета давлений ∆P и Р:

= 10 см. водяного столба = =

Р = 760 мм. рт. ст. =

V. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Краткое описание явлений переноса.

2. Расчетные формулы.

3. Экспериментальные данные.

4. Таблицу.

5. Результата расчета.

6. Выводы.

VI. Контрольные вопросы

1. Каков механизм явлений переноса?

2. Какая величина переносится при диффузии?

3. Какая величина переносится при теплопроводности?

4. Что такое внутреннее трение?

5. Каким образом связанны между собой коэффициент диффузии, теплопроводности и внутреннего трения?

6. Как определяется средняя длина свободного пробега молекул?

7. Каким образом определяется коэффициент внутреннего трения в данной работе?

8. В каких единицах измеряются коэффициент диффузии, теплопроводности и внутреннего трения?

9. Найдите среднюю длину свободного пробега молекул углекислого газа при нормальных условиях?

10. Найдите коэффициент диффузии гелия при температуре 17⁰ С и давлении 150 кПа.

11. Найдите коэффициент теплопроводности водорода, вязкость которого равна 8,6 мкПа·с.

12. Найдите коэффициент теплопроводности воздуха при давлении 100 кПа и температуре 10⁰ С. Диаметр молекул воздуха принять равным 0,3 нм.

13. Самолет летит со скоростью 360 км/ч. Считается, что слой воздуха у крыла самолета, увлекаемый вследствие вязкости равен 4 см. Найдите касательную силу, действующую на единицу поверхности крыла. Диаметр молекул воздуха 0,3 нм, температура 0⁰ С.