Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Отчёт по лабораторной работе № 20.

По дисциплине: Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема :Определение коэфФициента вязкости , длины

СВОБОДНОГО ПРОБЕГА

И Эффективного деаметра МОЛЕКУЛЫ ГАЗА

Выполнил: студент гр. НГ-01 ____________ /Дадаев С.Ю./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА: _____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ: ____________ /Фицак В.В/

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2003 год.

Цель работы - определить коэффициент вязкости, длину свободного пробега и эффективный диаметр молекулы газа при его течении через узкую трубу.

Общие сведения

Согласно молекулярно-кинетической теории идеального газа хаотическое молекулярное движение является физической причиной наблюдаемых в газах явлений переноса: энергии - при выравнивании температур (теплопроводность), массы - при выравнивании концентраций (диффузия), импульса - при выравнивании скоростей направленного движения молекул (вязкость). Хотя скорости движения молекул велики, процессы переноса совершаются относительно медленно, так как столкновения между молекулами препятствуют их свободному движению и заставляют двигаться по ломаным траекториям.

Среднее расстояние, которое проходит молекула за время между двумя последовательными столкновениями, называется средней длиной свободного пробега..

Вязкость (внутреннее трение) есть свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого.

Экспериментальная установка

Э

кспериментальная установка представляет собой сосуд, наполовину заполняемый водой (см. рисунок). Сверху сосуд плотно закрывается пробкой. Внизу сосуда имеется кран для выливания воды. Объем воздуха находящийся над водой в сосуде соединяется с атмосферой через узкий капилляр. Разность давлений на концах капилляра измеряется манометром. Если открыть кран, то вода сначала будет выливаться из сосуда непрерывной струей, а потом сериями отдельных капель. Это обусловлено тем, что при вытекании воды в сосуд через капилляр будет поступать воздух. А так как капилляр очень узкий, то воздух просачивается через него медленно. Вследствие этого на концах капилляра возникает разность давлений p (справа -атмосферное давление, слева- давление меньше атмосферного).

Расчетные формулы:

-разность давлений

-объем воды

- средняя арифметическая скорость молекулы газа

- коэффициент вязкости

. - средняя длина свободного пробега

-     Эффективный диаметр молекулы                         

h1	h1	h2	h2	H1		H2	2	t	t	T		pат	рат	р	V
см	см	см	см	см	см	см	см	с	с	К	К	Па	Па	Па	м3
84	0,005	-84	0,005	25,2	0,005	20,6	0,005	31,19	0,005	295,5	0,01	102,500	0,05	8227100	4,166E-06
55		-55		19,5		14,8		54,49						5385100	3,222E-06
80		-80		25,1		19,6		46,63						7835100	4,149E-06
50		-50		19,6		14,6		55,08						4895100	3,238E-06
82		-82		25,2		20,4		39,4						8031100	4,166E-06

Пример расчетов:

Па

м/c

вычисление погрешности:

Вывод: Я определил коэффициент вязкости, длину свободного пробега и эффективный диаметр молекулы газа при его течении через узкую трубу

При выполнении данной лабораторной работы мною были получены данные результаты: