Лабораторна робота №9

Визначення коефіцієнта в’язкості рідини методом Стокса

1. Мета роботи: визначення коефіцієнта в’язкості рідини методом Стокса і порівняти з табличними даними, оцінити абсолютну і відносну похибки.

2. Робоча формула:

,

де ; η – коефіцієнт в’язкості; g – прискорення вільного падіння; – густина матеріалу кульки; – густина рідини; l – довжина шляху рівномірного руху (падіння) кульки в рідині; t – час рівномірного руху (опускання) кульки в рідині (час проходження кулькою шляху l); d – діаметр кульки.

3. Паспортні дані та паспортні приладові похибки:

; ; ; , ; ; ; ; .

4. Таблиця вимірювань та часткових обчислень:

№ п/п	1 кулька		2 кулька		3 кулька		l,	|Δl|,
	d,	|Δd|,	d,	|Δd|,	d,	|Δd|,
1	3,67	0,003	3,03	0,017	3,13	0	222	0,3
2	3,66	0,007	3,06	0,013	3,14	0,01	223	0,7
3	3,67	0,003	3,05	0,003	3,12	0,01	222	0,3
ср.	3,667	0,004	3,047	0,011	3,13	0,01	222,3	0,4
t, c	6,13		8,88		8,43
f,	82,41		82,43		82,59
Δf,	0,06		0,05		0,11

5. Обчислення η за робочою формулою п.2:

;

5. Обчислення відносної і абсолютної похибок.

Логарифмуючи і диференціюючи робочу формулу п.2, одержимо:

де

де S_n(d) – вибіркове середньоквадратичне відхилення по d.

;

Таким чином, відносна похибка визначення коефіцієнта в’язкості рідини рівна:

Абсолютна похибка

Кінцевий результат

; Р=0,95.

Висновок: експериментальні дані лежать у межах літературних для подібних мастил, наприклад, для касторового масла при 10^оС η=2,420 Па·с, а при 20^оС η=0,986 Па·с.

Лабораторна робота №11

Визначення відношення теплоємностей газу методом адіабатичного

розширення

1. Мета роботи: а) визначити відношення теплоємностей газу методом адіабатичного розширення; б) розрахувати теоретично коефіцієнт Пуассона для повітря за формулою і порівняти з результатами експерименту.

2. Робоча формула:

(1)

де h₁ i h₂ – різниця висот стовпчиків рідини у колінах манометра перед адіабатичним розширенням h₁ і після адіабатичного розширення h₂.

3. Паспортні дані: м.

4. Таблиця вимірювань та часткових обчислень:

№ п/п	h1,	h2,	γ	Δγ = |γi – γcp|
1	230	55	1.3143	0.01850
2	220	55	1.3333	0.00055
3	210	55	1.3548	0.02205
4	225	54	1.3158	0.01700
5	218	56	1.3457	0.01289
ср.			1.3328	0.01420

5. В таблиці для кожного окремого досліду представлені обчислені за робочою формулою значення γ.

6. Формула розрахунку повної абсолютної похибки Δγ.

7. Математична обробка результатів прямих вимірювань.

7.1. Вибіркові середньоквадратичні відхилення S_n(h₁)=S_n(h₂)=0, бо неможливо дотриматись однакових умов при повторенні дослідів.

7.2. З тієї ж причини випадкові похибки Δh_1вип=Δh_2вип=0.

7.3. Приладові похибки при t=2 рівні

Тут σ_пр. – середньоквадратичне відхилення, що відповідають паспортним похибкам відповідно (Δh₁)₀, (Δh₂)₀ .

7.4. Загальні абсолютні похибки прямих вимірювань.

Оскільки Δh_1вип=Δh_2вип=0, то Δh_1заг=Δh_2заг=Δh_1пр=3,3333·10^-4 (м).

8. Розрахунок кожного доданка підкореневого виразу повної абсолютної похибки Δγ (п. 6).

8.1.

8.2.

9. Загальна абсолютна похибка Δγ непрямого визначення γ за формулою п. 6:

10. Відносна похибка:

; .

11. Кінцевий результат:

, .

12. Теоретично:

.

13. Висновок: розбіжність результатів експерименту між теоретично розрахованим γ пояснюється деякою негерметичністю посудини, в якій знаходиться повітря, та раптовою зміною зовнішнього тиску.

Примітка: