Fizika_sbornik_laboratornykh / Fizika_7M
.docГОУ ВПО
ДВГУПС
Кафедра “Физика”
Лабораторная работа На тему: “Изучение явлений переноса в газах”.
21040165 07М 915
Шифр Номер работы Группа
Выполнил
Навныко А.В.
Проверил: Старший преподаватель кафедры “Оптические системы связи”
Цюй
Хабаровск 2009 г.
Цель работы:
Определить коэффициент вязкости воздуха.
Приборы и оборудование:
-
Сосуд с капилляром
-
Стаканчик
-
Барометр
-
Термометр
-
Секундомер
Краткая теория:
Согласно МКТ
хаотическое движение молекул газа есть
причина наблюдения явлений переноса:
диффузии (переноса
молекул данного газа из области большей
концентрации в область меньшей
концентрации);
внутреннего трения или вязкости (переноса
хаотически движущимися молекулами
импульса упорядоченного движения);
теплопроводности (переноса
молекулами внутренней энергии из
областей где она больше в области газа
с меньшей внутренней энергией).
Но из-за столкновений между молекулами
все эти процессы протекают очень
медленно. Для вычисления быстроты их
протекания физический смысл имеет лишь
средняя длина
свободного пробега
(среднее
расстояние, пройденное молекулой между
двумя последовательными столкновениями).
зависит от
концентрации молекул
и
эффективного диаметра молекул
(наименьшее
расстояние между центрами молекул на
которое они могут сблизиться).
В явлениях переноса молекулы газа в результате хаотического движения и столкновений переносят и обмениваются своими импульсами с кинетическими энергиями, в результате чего происходит перенос массы данного газа, количества теплоты или импульса на значительное расстояние .
Расчетные формулы:
-
коэффициент вязкости.
По полученным данным рассчитаем коэффициент вязкости для каждого опыта:
Систематизируем полученные результаты в таблице:
|
№ опыта |
Результаты |
Параметры установки |
Справочные данные |
||||||
|
эксперимента |
вычисл. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,19 |
0,18 |
6,5 |
|
|
|
|
1000 |
9,8 |
|
2 |
0,18 |
0,17 |
6,5 |
|
|
|
|
1000 |
9,8 |
|
3 |
0,17 |
0,16 |
7,1 |
|
|
|
|
1000 |
9,8 |
|
4 |
0,16 |
0,15 |
7,4 |
|
|
|
|
1000 |
9,8 |
|
5 |
0,15 |
0,14 |
8 |
|
|
|
|
1000 |
9,8 |
|
6 |
0,14 |
0,13 |
8 |
|
|
|
|
1000 |
9,8 |
|
7 |
0,13 |
0,12 |
8,7 |
|
|
|
|
1000 |
9,8 |
|
8 |
0,12 |
0,11 |
9 |
|
|
|
|
1000 |
9,8 |
|
9 |
0,11 |
0,10 |
10,4 |
|
|
|
|
1000 |
9,8 |
Вывод:
Выполнив данную работу, я на практике закрепил свои знания в области некоторых разделов МКТ, а именно, явлений переноса в газах. Мною был проведен эксперимент по изучению вязкости воздуха, в ходе которого я произвел некоторые измерения, на основании которых, в последствие, вычислил коэффициент вязкости воздуха для каждого опыта в отдельности.
В ходе вычислений наблюдалась закономерная зависимость коэффициента вязкости от изменений времени и уровня жидкости в цилиндре. По результатам расчетов видно, что чем ниже был уровень жидкости в цилиндре, тем меньше становился коэффициент вязкости.