3.3. Порядок выполнения работы

1) При закрытом кране 2 заполнить сосуд 1 водой и плотно закрыть его пробкой. Под кран подставить стакан 3.

2) Открыть кран и выждать несколько секунд, пока установится равновесие между вытекающей водой и поступающим по капилляру воздухом. Измерить разность уровней h в водяном манометре. С помощью секундомера измерить время t вытекания из сосуда воды объемом V. Объем вытекшей воды (равный объему воздуха, прошедшего по капилляру) определить по шкале, нанесенной на поверхность сосуда. Все данные, а также плотность воды, давление и температуру воздуха записать в табл. 3.1. Инструментальные погрешности измеренных величин, а также длину L и диаметр d капилляра, которые указаны на установке, записать в табл. 3.2. Опыт повторить многократно.

Таблица 3.1

Результаты измерений

Номер опыта	м	с	м^3	ρ, кг/м^3	р, Па	Т, К
1 2 ... N

3) Провести оценочный (приблизительный) расчет средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул по формулам (3.6) и (3.7), результаты расчета подписать у преподавателя.

4) Провести математическую обработку результатов измерений. При этом следует учесть, что если результаты измерений h и V можно воспроизвести (в пределах инструментальных погрешностей), то математическая обработка результатов измерений должна основываться на правилах косвенных измерений. Если первоначальные результаты измерений не воспроизводятся, то необходимо воспользоваться соответствующим алгоритмом расчета погрешности ([2], подразд. 3.2).

Таблица 3.2

Инструментальные погрешности и данные установки

м	с	м^3	Па	K	L, м	d, м

5) Результаты расчетов записать в табл. 3.3.

6) Сравнить полученные значения средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха с табличными данными [3; 4].

7) По результатам расчета сделать вывод.

Таблица 3.3

Результаты расчетов

, м	Δl, м	εl, %	lтабл, м	м	ΔD, м	εD, %	Dтабл, м

3.4. Дополнительное задание

1) Определить коэффициент динамической вязкости воздуха, используя результаты измерений, приведенные в табл. 3.1, и формулы (3.2) и (3.3).

2) Сравнить полученное значение коэффициента динамической вязкости с табличными данными [3; 4].

3) По результатам расчетов сделать вывод.