4. Практические задания

Определить коэффициент диффузии паров жидкости.

Порядок выполнения работы

1) Определить цену деления окулярной шкалы микроскопа для объективов с увеличением .

2) Взять сухой капилляр, опустить его одним концом в сосуд с жидкостью (вода, спирт) и заполнить жидкостью так, чтобы воздушный столб не превышал ; зажав свободный конец капилляра пальцем и быстро вставив его заполненным концом в держатель, плотно прижать к шарику герметика на дне держателя; зажать винты держателя.

3) Закрепить держатель с капилляром в препаратоводителе предметного столика микроскопа.

Рис.2

4) Пользуясь объективом с увеличением , точно определить длину воздушного столбаот края капилляра до нижней точки мениска.

5) Установить объектив с увеличением ; подвести препаратоводителем нижнюю точку мениска к визиру окулярной шкалы и включить секундомер (рис. 2).

6) Фиксировать координату нижней точки мениска через каждые 5 минут в течение ; результаты измерений занести в таблицу.

7) По полученным экспериментальным данным рассчитать коэффициент диффузии паров в воздухе и среднюю скорость теплового движения молекул паров.

Таблица 1
Плотность насыщенных паров некоторых жидкостей при различных температурах
Температура,	Вода	Этиловый спирт	Ацетон
8	8.3	52.5	379
10	9.4	59.2	368
12	10.7	66.8	401
14	12.1	75.2	437
16	13.6	84.5	476
18	15.4	94.8	518
20	17.3	106.0	563
22	19.4	119.0	611
24	21.8	133.0	662
26	24.4	148.0	717
28	27.2	165.0	776
30	30.3	183.0	838

5. Для получения зачета необходимо:

Представить отчет по стандартной форме

Уметь отвечать на вопросы типа:

1. Вычислить длину свободного пробега молекул газа при нормальных условиях;

2. Показать, как из кинетической тории газов следует феноменологический закон Фика;

3. Оценить величину коэффициента диффузии газов при нормальных условиях;

4. Как повышение температуры скажется на скорости движения границы раздела жидкости и газа?

5. Как зависит коэффициент диффузии от температуры, давления и сорта газа?

Лабораторная работа №3. Измерение коэффициента вязкости газов и определение газодинамических параметров

1+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++. Цель работы

Познакомиться с явлением внутреннего трения в газах; научиться измерять коэффициент вязкости газов.

2. Вопросы, знание которых обязательно для допуска к выполнению

1. Явление вязкого течения газов и механизм вязкого трения, исходя из молекулярно-кинетических представлений.

2. Формула Ньютона

3. Определение коэффициента вязкости. Понятие коэффициента текучести.

4. Зависимость коэффициента вязкости газа от температуры.

5. Формула Пуазейля.

3. Сведения из теории

Вязкость. Коэффициент динамической вязкости

При движении слоев жидкости или газа относительно друг друга между этими слоями возникают силы трения. Это трение называют внутренним трением, а само явление – вязкостью.

Явление вязкости объясняется характером движения и взаимодействия молекул данного вещества друг с другом. Поэтому количественное изучение этого явления – измерение коэффициента вязкости, имеет значение не только для техники, но и позволяет получить существенные сведения о молекулярном движении в изучаемом веществе.

Аналитически вязкое течение вещества описывается формулой Ньютона:

где - плотность потока импульса упорядоченного движения- коэффициент динамической вязкости, измеряющийся в, а- градиент скорости упорядоченного движения в направлении перпендикулярном движению. Кинетическая теория газов дает выражение дляв виде

,

где - соответственно средние скорость теплового движения и длина свободного пробега молекул газа;- плотность газа. Из формулылегко получить, что, считая, что длина пробегаот температуры почти не зависит.