4.3. Опис лабораторної установки

Для виміру коефіцієнта в'язкості застосовується прилад, зображений на рис. 4.1. Він складається із скляного циліндра, наповненого досліджуваною рідиною. На циліндрі є дві горизонтальні мітки і (кільця дроту), розташовані на відстані один від одного.

Циліндр з випробовуваною рідиною зміцнюється на штативі і встановлюється у вертикальному положенні по схилу. Для виміру коефіцієнта в'язкості використовуються маленькі сталеві кульки. Щоб зменшився вплив стінок на рух кульки, вона повинна рухатися уздовж осі циліндра. Для цього кульки вкидають через воронку, що закриває циліндр.

4.4. Питання для самоперевірки

1) Як залежить коефіцієнт в'язкості рідини від температури?

2) У яких одиницях він вимірюється?

3) Які сили діють на кульку, падаючу у в'язкій рідині?

4) Чому кулька повинна рухатися уздовж осі циліндричної судини?

5) Де має бути розташована верхня мітка?

4.5. Порядок виконання роботи

Виміряти за допомогою мікрометра діаметри отриманих кульок з точністю до 0,01 мм.

Вкинути кульку в отвір воронки. При цьому око спостерігача має бути встановлене проти мітки так, щоб кільце зливалося в одну пряму. У момент проходження кульки через мітку включити секундомір. Після цього спостерігач займає аналогічну позицію проти нижньої мітки і у момент проходження кульки через неї вимикає секундомір. Записати час падіння кульки .

Відстань між мітками виміряти масштабною лінійкою з точністю до 1 мм.

Результати досліду представити у вигляді таблиці. 4.1.

Таблиця 4.1

№ з/п	, с	, м	,		, м	,
1
2
3
4
5
середнє

Виконати не менше п'яти дослідів, по формулі (4.4) визначити значення і знайти середнє.

Визначити відносну і абсолютну похибки виміру:

,

де – інструментальна похибка ( =1 мм);

– інструментальна погрішність ( =0,01 мм);

– середня арифметична похибка.

При розрахунку похибок вважати , і рівними нулю, оскільки , постійні величини.

Результат вимірів представити у вигляді:

4.5. Оформлення звіту

Звіт повинен містити наступні дані: мета роботи; рисунок установки; таблицю з результатами вимірів; розрахунки значення коефіцієнта внутрішнього тертя і похибки вимірів; висновки по роботі.

Література: [1], с. 43 – 45, 71; [3], c. 59 – 61; [4], с. 210 – 213, 218 – 219.

Лабораторна робота М-5

ВИЗНАЧЕННЯ ВІДНОШЕННЯ ПИТОМИХ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ ГАЗІВ

5.1. Мета роботи

Визначення відношення питомих теплоємностей газів методом адіабатичного розширення.

5.2. Загальні положення

Питома теплоємність газу – це величина, чисельно рівна кількості тепла, яке потрібно повідомити одиниці маси газу, щоб збільшити її температуру на 1 °С.

Залежно від умов нагрівання вводиться поняття про теплоємності і . Теплоємність відповідає випадку, коли нагрівання газу відбувається при постійному тиску, і називається теплоємністю при постійному тиску. Якщо нагрівання газу відбувається при постійному об'ємі, вводиться поняття – теплоємності при постійному об'ємі. Оскільки при нагріванні газу при постійному об'ємі все тепло, що повідомляється газу, йде на збільшення його внутрішньої енергії, а при нагріванні при постійному тиску тепло йде не лише на збільшення внутрішньої енергії, тіла, але і на здійснення роботи по розширенню газу, рівної значення величини завжди має бути більше .

Представляє інтерес величина , рівна відношенню теплоємностей ; з молекулярно-кінетичній теорії випливає, що

де – число ступенів свободи (для одноатомного газу = 3, двоатомного = 5, багатоатомного = 6).

Процеси, що відбуваються без теплообміну з довкіллям, називають адіабатичними.

Відношення теплоємностей входить в рівняння, виведене Пуассоном для адіабатичного процесу , тому при безпосередньому визначенні величини найпростіше використовувати метод адіабатичного розширення.

У цій роботі визначається величина відношення питомих теплоємностей для повітря.