2. Порядок выполнения работы

Данную работу следует выполнять вдвоем или с помощью лаборанта. При этом один человек наблюдает за показаниями манометра и секундомера и называет их, а второй человек записывает данные в заранее подготовленную таблицу 1 (см. ниже).

В качестве капилляра используется дроссель ДР2 (рис. 6). Схема экспериментальной установки приведена на рис. 6. Оба входа термометров для датчиков температуры «Д1» и «Д2» должны быть замкнуты заглушками.

1. Перекройте кран К2. Включите компрессор, откройте кран К1 и накачайте в баллон воздух до максимально возможного давления примерно 200 мм рт.ст. Закройте кран К1 и выключите компрессор. Подождите 1 минуту для установления температуры и давления воздуха в баллоне.

2. Откройте кран К2 и снимите зависимость давления воздуха в баллоне от времени. Для этого:

   1. при подходе давления к включите секундомер;

   2. при достижении заданного p зафиксируйте показания кнопкой «SET», прочтите и запишите показания, снова нажмите «SET».

3. Повторите все измерения п. 2 еще два раза. Заполните таблицу 1.

Таблица 1

p, кПа		118,00	116,00	114,00	112,00	110,00	88,00	77,00	66,00	55,00	44,00	33,00	22,00
ln(p/1кПа)
Показания секундоме-ра	t1
	t2
	t3
tсреднее, с

3. Обработка результатов измерений

1. Найдите средние значения времени и запишите в таблицу в секундах.

2. Вычислите величины, занесите в таблицу.

3. Постройте график зависимости lnp от времени.

Рис. 9. Зависимость при изменении режима течения воздуха

Если на графике будет наблюдаться излом (рис. 9), это означает, что при высоких перепадах p режим течения турбулентный (участок “a”). В связи с тем, что формулы, используемые в данной работе, применимы только при ламинарном течении, то в дальнейших расчетах следует использовать только данные участка “b”.

4. Постройте график lnp от t. По графику определите постоянную времени .

5. По значению  для ламинарного течения определите вязкость газа по формуле (2.12). Значение занесите в таблицу 2.

6. Определив значение динамической вязкости, вычислите коэффициент кинематической вязкости  по формуле (1.5), приняв плотность воздуха равной  = 1,3 кг/м³.

7. Вычислите число Рейнольдса по результатам эксперимента по формуле (2.14).

8. Вычислите из формулы (1.7) среднюю длину свободного пробега молекул , R = 8,31 Дж/(моль К), μ = 0,029 кг/моль.

Таблица 2

Радиус капилляра, r, м	Длина капилляра L, м	, с	, Нс/м2	, м2/с	, м	Re