4.2.Ход работы

1. Установите воронку 1 с помощью отвеса так, чтобы центр воронки был над центром цилиндров.

2. Заложите в механическую модель 20 сеток.

3. Засыпьте через воронку такое количество зерна, чтобы в секции с максимальным заполнением зерно заполнило ее пол­ностью.

4. Проведите с помощью линейки измерение высоты за­полнения секций и результаты измерений занесите в табл. 12.1. Определите H.

Таблица 12.1

5. Засыпьте зерно в ёмкость 6.

6. Заложите в механическую модель 10 сеток.

7. Повторите действия согласно пп. 3-5.

8. Рассчитайте по формуле (12.25) теоретическое значение высоты заполнения i-й секции. При этом H и возьмите из эксперимента (п. 2 или п. 6).

9. Постройте графики зависимостей высоты h_i заполнения секции от её номера i на одной координатной плоскости для следующих случаев:

а) при установке 20 рассеивающих сеток и при расчёте по формуле (12.25) (два графика);

б) при установке 10 рассеивающих сеток и при расчете по формуле (12.25) (два графика);

*в) при установке 20 рассеивающих сеток, 10 сеток и при расчете по формуле (12.25) (четыре графика - п. 9а и п. 9б).

10. Проанализируйте полученные графики.

Примечание: задание 9в с символом (*) предлагается сде­лать дополнительно (по указанию преподавателя).

5.Ход выполнения работы на компьютере

1. Введите температуру.

Температуру задайте путём введения соответствующего числа в предназначенное для этого окно, после этого нажмите кнопку «Условия заданы» (рис. 12.6).

2.Введите угловую скорость вращения цилиндров.

Для того чтобы задать угловую скорость вращения цилин­дров, введите число в соответствующее окно (рис. 12.6).

3.Получите гистограмму распределения частиц по ско­ростям.

Для этого запустите установку, нажав кнопку «Пуск». В ходе эксперимента в соответствующем окне строится гисто­грамма вылетевших частиц по скоростям (рис. 12.7). Для того чтобы подробно ознакомиться с результатами опыта и увидеть гистограмму крупным планом, следует нажать левую кнопку мыши на её окне. Опыт продолжать до тех пор, пока число час­тиц станет достаточно большим (500-1000) и проявятся стати­стические закономерности. Нажмите кнопку «Стоп» и запишите полученные результаты. Обратите внимание на масштаб, с ко­торым строится гистограмма. Пронаблюдайте процесс оседания частиц на стенку внешнего цилиндра. Все данные рекомендует­ся заносить в табл. 12.2.

Рис. 12.6. Экран монитора

Рис. 12.7. Гистограмма, полученная теоретически

4.Определите наиболее вероятную, среднюю арифмети­ческую и среднюю квадратичную скорости молекул, а также среднюю кинетическую энергию молекул.

Таблица 12.2

По гистограмме найдите наиболее вероятную скорость.

Она приближенно соответствует середине интервала, на который приходится наибольшее число частиц. Остальные ве­личины вычислите из по соответствующим формулам, дан­ным в теоретической части описания работы.

5.Проделайте опыт для других температур.

Нажмите кнопку «Изменить условия» и введите новое значение температуры. После этого нажмите кнопку «Условия заданы» (величина угловой скорости на количественные пока­затели гистограммы не влияет).