- •Определение отношения методом звуковых стоячих волн
- •Краткие сведения из теории
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Определение отношения теплоемкости газа при постоянном давлении к его теплоемкости при постоянном объеме по адиабатному расширению газа
- •Краткие сведения из теории
- •Описание экспериментальной установки и вывод рабочей формулы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы и задания
- •Определение отношения молярных теплоемкостей газа
- •Краткие сведения из теории
- •Описание экспериментальной установки и вывод рабочей формулы
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы и задания
- •Определение коэффициента вязкости жидкости
- •Краткие сведения из теории
- •Порядок выполнения работы
- •Определение размеров шариков
- •Определение установившейся скорости движения и коэффициента вязкости
- •Обработка результатов измерения
- •Контрольные вопросы и задания
- •Определение теплопроводности воздуха
- •Описание экспериментальной установки и метода изучения процесса
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара
- •Описание установки и метода изучения процесса
- •Описание экспериментальной установки
- •Конкретные задания
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом
- •Краткие сведения из теории
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы и задания
- •Определение молекулярной газовой постоянной методом откачки
- •Краткие сведения из теории
- •Описание установки и метода изучения процесса
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Приложение
- •Литература
- •Механика и молекулярная физика
- •190005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1
Определение установившейся скорости движения и коэффициента вязкости
Для определения установившейся скорости движения шариков используют высокую мензурку с жидкостью – глицерином или касторовым маслом.
Для определения области установившегося движения в мензурке наблюдают за движением 2-х (из шести) шариков по очереди в сосуде с жидкостью. На мензурку с жидкостью надеты три нити, которые можно перемещать по ней. Средняя нить установлена примерно посередине сосуда. Линейкой измеряют расстояние от верхней нити до средней l1 и от средней до нижней – l2.
Затем, подготовив секундомер, смотрят на верхнее нитяное кольцо так, чтобы глаза находились на его уровне. В тот момент, когда шарик пройдет через плоскость верхней нити, секундомер включают. Запоминают время (не выключая секундомер), когда шарик пройдет через плоскость средней нити t1. Когда шарик пройдет плоскость нижней нити, секундомер выключают – t. Вычисляют время прохождения шариком расстояния от средней до нижней нити: t2=t – t1.
Теперь определяют скорости v1= l1/t1 и v2 = l2/ t2, если v1 v2 ,то можно считать, область установившегося движения выбрана правильно. Если скорости не совпадают, следует крайние нити опустить ниже, не смещая средней нити. Повторить измерения.
После того, как область установившегося движения определена (это расстояние l = l1 + l2 между верхней и нижней нитью), измеряют время движения каждого из оставшихся четырех шариков на этом отрезке. Затем определяют скорость установившегося движения vi = l/ ti. Подставив ri = diср/2, в (13.3), получим рабочую формулу для вычисления коэффициента вязкости жидкости:
, i = 1-4. (13.4)
Результаты измерений и расчетов коэффициента вязкости по формуле (13.4) занести в табл. 13.2.
l = ……., м Таблица 13.2
Номер шарика |
t, с |
v, м/с |
dср, м |
, Па·с |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При расчете вязкости принимать: ρш= 7,8·103 кг/м3, ρ глицерин = 1,26·103 кг/м3, ρ касторовое масло = 0,97·103 кг/м3, g = 9,81 м/с2.
Обработка результатов измерения
Определить абсолютную погрешность коэффициента вязкости жидкости по разбросу полученных четырех значений как результат прямых измерений ( = 0,95).
Вычислить относительную погрешность.
Сравнить полученный результат с табличным (для температуры воздуха в лаборатории на момент проведения опыта) и сделать соответствующий вывод.