ФИЗИКА 1 семестр / Отчёты 1 семестр / FРТ1-1

Нижегородский государственный

технический университет

Выксунский филиал

Лабораторная работа по физике №4

Тема: «Определение коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом»

Выполнил:

Каштанов И.М.

Группа: ЭПА-05

Проверил:

Маслов В.П.

2005

1.Обработка результатов измерений.

P₀-давление воздуха в комнате 765 мм рт ст

Т-температура воздуха в комнате 294к

d-диаметр капилляра (1мм)

L-длина капилляра (10мм)

N Q	0.1 м3/c		0.2 м3/c		0.3 м3/c		0.4 м3/c		0.5 м3/c
	h1,мм	h2,мм	h1,мм	h2,мм	h1,мм	h2,мм	h1,мм	h2,мм	h1,мм	h2,мм
1	7	8	21	22	27	28	49	50	65	66
2	10	11	19	20	30	31	51	52	67	68
3	11	12	22	22	29	30	48	49	64	65
4	9	10	22	23	28	29	51	52	68	69
5	12	13	18	19	31	32	50	51	66	67

Рассчитаем среднее значение высоты столбца по формуле.

где h₁ - значение высоты в каждом опыте.

N - число опытов

Q=0,1

Q=0,2

Q=0,3

Q=0,4

Q=0,5

Q	0.1*10-5м3/с	0.2*10-5м3/с	0.3*10-5м3/с	0.4*10-5м3/с	0.5*10-5м3/с
Δh,мм	22	41	58	102	133
ΔР,мм	205	42	579	990	1304

2.Расчет коэффициента вязкости

Производится по формуле:

где =3,14

-разница давлений

Q-объёмный расход воздуха

L-длина капилляра

d-диаметр капилляра

₁=(3.14*(0.001/2)⁴*205)/(8*0.1*0.1*10^-5 )=5,76*10^-5

₂=5,25*10^-5

₃=5,05*10^-5

₄=6,45*10^-5

₅=6,95*10^-5

<>=6,01*10^-5

3.Расчет среднеарифметической скорости молекул

<U>=

где R=8,31 Дж/(моль*кг) – универсальная газовая постоянная

Т-температура газа

М- молярная масса воздуха 29*10^-3кг/моль.

<U>=

4.Определим среднюю длину пробега молекул

где берется из таблицы по Т и Р

5. Определим среднее число соударений по формуле:

Формула: <Z>=<U>/<>

6. Найти концентрацию молекул по формуле:

7. Рассчитаем эффективный диаметр по формуле:

Вывод:

В ходе лабораторной работы был определён коэффициент вязкости воздуха капиллярным методом.

Установлено экспериментально, что при увеличении значения объёмного расхода воздуха, уменьшится среднее число соударений молекул за секунду.