Вопросы самоконтроля к лабораторной работе №2-2 (ИФИТ). 2013г.

Определение коэффициента вязкости и средней длины свободного пробега молекул воздуха.

1. Сформулируйте основные положения молекулярно-кинетической теории вещества.

2. Как устроен атом? Поясните причину взаимодействия атомов друг с другом. Покажите графически зависимость силы межмолекулярного взаимодействия от расстояния между двумя атомами.

3. Что такое эффективный диаметр молекулы и эффективное сечение? Как эффективное сечение зависит от температуры (формула Сезерленда). Как длина свободного пробега зависит от давления?

4. Каков механизм вязкости в газах? Запишите уравнение Ньютона для вязкости, стационарно текущего газа. Что называется и чему равен градиент скорости течения слоев газа (жидкости)?

5. Объясните, каким образом возникает сила внутреннего трения между слоями газа, движущимися с различными скоростями? От каких параметров относительного движения слоев зависит величина этой силы?

6. Что такое коэффициент вязкости? Единицы измерения коэффициента вязкости. Как коэффициент динамической вязкости связан с коэффициентом кинематической вязкости?

7. Как коэффициент вязкости газов зависит от давления и от температуры? Запишите формулу Сезерленда.

8. Какое движение жидкости (газа) называется ламинарным. Какими параметрами определяется число Рейнольдса и чему оно равно для ламинарного течения газа. Единицы измерения числа Re.

9. Какое движение жидкости (газа) называется турбулентным . Какими параметрами определяется число Рейнольдса и чему оно равно для турбулентного течения газа? Единицы измерения числа Re.

10. Что определяет формула Пуазейля? Для какого газа – реального или идеального применима формула Пуазейля?. Для какого течения жидкости или газа можно применять эту формулу?

11. Для какого движения – стационарного или нестационарного применима формула Пуазейля?

Какое движение жидкости или газа называется стационарным?

12. Что называется средней длинной свободного пробега молекул ? Как средняя длина свободного пробега молекулы связана с эффективным сечением σ? Единицы измерения и σ.

13. Как и по какой причине распределяются модули скоростей движения слоев газа относительно оси трубы (капилляра)?

14. Объясните принцип опытного определения коэффициента вязкости воздуха на основе капиллярного метода Пуазейля. Каким образом создается разность давлений на концах капилляра? Какими средствами измеряется величина потока воздуха через капилляр?

15. Каково главное условие течения реальной жидкости (газа) по трубам или капиллярам?

16. Используя общее уравнение переноса, получите коэффициент вязкости для газов.

ПРИМЕЧАНИЕ: при подготовке к ответам на вопросы к лабораторной работе 2-3 рекомендовано смотреть описание к лабораторной работе №2-05.

Вопросы самоконтроля к лабораторной работе №2-3 (ИФИТ). 2013г

Определение длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха.

1. Сформулируйте основные положения молекулярно-кинетической теории вещества.

2. Как устроен атом? Поясните причину взаимодействия атомов друг с другом. Покажите графически зависимость силы межмолекулярного взаимодействия от расстояния между двумя атомами.

3. Что такое эффективный диаметр молекулы и эффективное сечение? Как эффективный диаметр молекулы зависит от температуры (формула Сезерленда).

4. Объясните, за счет чего возникает слоистое движение газа (жидкости). Чем обусловлено возникновение силы внутреннего трения между слоями газа, движущимися с различными скоростями? От каких параметров относительного движения слоев зависит величина этой силы?

5. Запишите закон Ньютона для вязкости при стационарном течении газа? Что называется коэффициентом динамической вязкости η газа? Как вязкость η газа зависит от температуры? Единицы измерения коэффициента вязкости.

6. Каков механизм вязкости в газах? Какова связь между параметрами хаотического теплового движения молекул и коэффициентом вязкости газа?

7. Как коэффициент динамической вязкости связан с коэффициентом кинематической вязкости? У какого газа коэффициент динамической вязкости больше при одинаковой температуре – у газа с большими или маленькими молекулами? Почему?

8. Что называется средней длиной свободного пробега молекулы? Как длина свободного пробега зависит от давления? От температуры? Формула Сезерленда.

9. Какое главное условие для возникновения переноса какой либо величины? Каков механизм вязкости в газах? Как коэффициент вязкости газов зависит от температуры? От давления?

10. Каково главное условие течения реального газа или жидкости по трубам (капиллярам)? Что определяет формула Пуазейля? Для какого газа – реального или идеального применима формула Пуазейля?

11. Объясните принцип опытного определения коэффициента вязкости воздуха на основе капиллярного метода Пуазейля. Каким образом создается разность давлений на концах капилляра? Какими средствами измеряется величина потока воздуха через капилляр?

12. Воздух находится в герметически закрытом сосуде, который нагревается. Что при этом происходит с давлением газа р, эффективным диаметром d и вязкостью газа η? Ответ подтвердить формулами.

13. Воздух находится в герметически закрытом сосуде, который нагревается. Что при этом происходит c частотой соударения z его молекул со стенкой сосуда, эффективным сечением молекул σ, средней длиной свободного пробега ? Ответ подтвердить формулами.

14. Воздух находится в герметически закрытом сосуде, который охлаждается. Что при этом происходит с давлением газа р, эффективным диаметром σ, средней длиной свободного пробега его молекул и вязкостью газа η? Ответ подтвердить формулами.

15. Почему при открывании крана К установки вода вытекает сначала непрерывной струйкой, а потом – в виде равномерных капель? От чего зависит давление воздуха в сосуде при непрерывном и при прерывистом течении жидкости через кран.