2. Порядок выполнения работы.

В стеклянный цилиндр наливают жидкость, коэффициент вязкости которой нужно определить. На цилиндр наносят две горизонтальные метки К₁ и К₂ на расстоянии l друг от друга (рис. 1). При определении коэффициента вязкости употребляют очень маленькие металлические шарики, диаметр которых измеряют под микроскопом. Для измерения диаметра шарик кладут на предметный столик, вращением кремальерного винта микроскопа подводят объектив микроскопа к шарику (но не касаясь шарика), а затем, наблюдая через окуляр микроскопа вращают кремальерный винт, медленно поднимая объектив, устанавливают ясную видимость контура шарика. Затем отсчитывают число делений окулярного микрометра, которое укладывается на диаметре шарика. Если цена деления окулярного микроскопа равна n, а на диаметре укладывается N деления, то диаметр равен .

Измерив диаметр шарика, подносят его к поверхности жидкости, ближе к центру, а глаз устанавливают против верхней метки К₁ так, чтобы она вся сливалась в одну прямую. Опускают шарик в жидкость и в момент прохождения шарика через метку пускают в ход секундомер. Затем аналогичным образом устанавливают глаз против нижней метки К₂ и в момент прохождения шарика через вторую метку останавливают секундомер. Верхняя метка наносится с таким расчётом, чтобы скорость шарика при подходе к метке была уже установившейся, следовательно . Подставляя эти значения в формулу (4), окончательно получим:

(5)

где – величина для данного прибора постоянная.

Необходимо сделать не менее 10 измерений. Все результаты измерений записывают в таблицу.

Расчёты выполняют на программируемом микрокалькуляторе «Электроника МК64» или вручную.

Рекомендуемая форма протокола выполнения лабораторной работы приведены ниже.

Протокол лабораторной работы №8

Плотность материала шарика =

Плотность жидкости =

Расстояние между метками l=

Цена деления окулярного микроскопа n=

Постоянный множитель k=

Величина
N
N2
T

Вопросы для самопроверки к работе №8

1. Какие явления переноса Вы знаете.

2. Что называется вязкостью?

3. Напишите уравнения, описывающие явления внутреннего трения и коэффициента вязкости.

4. Как изменяется коэффициент вязкости при изменении температуры.

Список рекомендуемой литературы

1. Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. Основы физики. – М.: Высшая школа, 2009.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2010.

Материально–техническое обеспечение

1. Установка для лабораторной работы по молекулярной физике «Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса».

2. Программа для моделирования лабораторной работы на компьютере.

Лабораторная работа №9.

«Определение удельной теплоёмкости воздуха

при постоянном давлении»

1. Краткая теория.

Теплоёмкостью тела массой т называется физическая величина, равная количеству теплоты, необходимое для того чтобы повысить его температуру на 1 градус, т.е.

,

где – удельная теплоёмкость вещества, т.е. количество теплоты, необходимое для нагревания 1кг вещества на 1К.

Если теплоёмкость отнесена к одному молю вещества, то она называется молярной

;

теплоёмкость зависит от конкретного изопроцесса, который совершается над системой.

Различают теплоёмкость при постоянном объёме и при постоянном давлении.

(1)

(2)

Из (1) и (2) следует, что – уравнение Майера.

Цель работы: Экспериментальное определение удельной теплоёмкости воздуха при постоянном давлении методом протока; изучение методов измерения разности температур и расхода воздуха.

Схема установки №1 дана на рис.1.

На передней панели расположены табличка с названием работы – 1; водяной манометр U с измерительной линейкой – 2; гнёзда для подключения источника питания – 3; и вольтметра – 4; трёхгрупповой переключатель – 5 – для последовательного подключения вольтметра (мультиметра) к термопаре и балластному сопротивлению и нагревателю, клапан – 6 для подачи воздуха в установку.

3

4

В работе определяется количество тепла, отдаваемое нагревателем воздуха в единицу времени , массовый расход воздухат, разность температур воздуха на входе и выходе сосуда Дьюара. Теплопроводность воздуха определяется из соотношения:

(3)