2.Описание экспериментальной установки.
Прибор
состоит (рис.3) из стеклянного сосуда 1,
заполненного водой. В верхнюю часть
сосуда впаяна стеклянная трубка 2, внутри
которой расположен капилляр 3, по обе
стороны которого впаяны стеклянные
трубки 4 и 5 водяного манометра.
В нижней части сосуда находится кран 6, с помощью которого можно открывать сосуд и вода начинает вытекать в стакан 7. При вытекании воды из сосуда, давление воздуха в нем уменьшается, и воздух начинает через капилляр 3 заходить в сосуд.
Измерения
выполняются при установившемся течении
воздуха по капилляру, при этом вода
вытекает из сосуда каплями, а водяной
манометр будет показывать постоянную
разность давлений
,
значение которой можно определить по
шкале 8.
3.Порядок выполнения работы.
Под отверстие в стеклянном сосуде подставить стаканчик, открыть кран. Вода начнет струей вытекать из отверстия.
В момент, когда вода из отверстия станет вытекать каплями, подставить второй мерный стакан.
На манометре можно будет наблюдать разность уровней жидкости
,
которую необходимо измерить сразу же
после появления капель жидкости,
одновременно начинают отсчет времени
по
секундомеру.Отсчет времени
необходимо производить до тех пор, пока
объем жидкости
в стаканчике не станет равным 30 мл. При
этом условии через капилляр в сосуд
при разности давлений
пройдет 30 мл воздуха. Единицы измерения
мм. водяного столба, в дальнейшем их
необходимо перевести в Па.Температура окружающей среды
находится
по комнатному термометру. Атмосферное
давление
по барометру. Эти приборы находятся у
инженера лаборатории.Опыт повторить 3 раза. Значение времени записать в таблицу 1 и произвести обработку результатов измерений времени.
Перевести все измеренные величины в систему СИ и занести данные в таблицу 2.
Используя среднее значение времени
,
разности давлений
,
давления
,
температуры
воздуха в лаборатории и объем воздуха
(равного
объему вытекшей каплями жидкости),
рассчитать длину свободного пробега
молекул воздуха
по формуле (6).По формуле (10) рассчитать эффективный диаметр молекул воздуха, по формуле (11) определить коэффициент вязкости воздуха.
Оценить погрешности измерений.
Таблица 1.
|
№, п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
с |
с2 |
с |
- |
с |
с |
с |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
| |||||
|
3 |
|
|
| |||||
|
Ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.
|
№, п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1/м3 |
К |
Па |
Па |
К |
Па |
м3 |
м |
м |
Н·с/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
.
,
,
,
.