Лабораторная работа 3.1 (1247463)
Текст из файла
Молекулярный практикум. 2009 год.
Определение вязкости газа и жидкости
Отчёт по лабораторной работе № 3.1.
Москалёв Александр Сергеевич
Физический факультет. Группа 831.2.
…
…
Цель всей работы.
Определить силы внутреннего трения в жидкости и газе, установить зависимость их от температуры. Ознакомиться с классическими методами определения коэффициента вязкости по Стоксу и при помощи капиллярного вискозиметра.
1. Задание
-
Определить коэффициент вязкости глицерина методом Стокса
-
Определить вязкость воздуха капиллярным вискозиметром
2. Идея метода измерения.
1. Тело, отпущенное в вязкой среде, начинает ускоряться под действием земного притяжения до определенной скорости, при которой сила сопротивления уравнивается с силой тяжести. Эту скорость можно измерить и, зная параметры тела, определить вязкость вещества.
2. При пропускании газа через трубку с известным радиусом и длиной мы можем установить его вязкость, зная какая разность давлений на концах трубки необходима для пропускания определенного количества газа в единицу времени. Для измерений обычно применяют капилляры – трубки малого сечения, что позволяет при достаточной разности давлений получить разумный для экспериментатора расход газа.
Рис. 1. Схема установки измерения вязкости методом Стокса: 1 – стеклянная труба, заполненная глицерином, 2 - резервуар с водой, 3 - термостат,
4 - термопара
3. Методика измерений.
1. Метод Стокса. В вертикально стоящий сосуд с измеряемой жидкостью бросают тело простой формы (в данном случае шарообразной) с известными параметрами: диаметром и весом. Под действием силы тяжести оно начинает ускоряться. С ростом скорости растет и сила сопротивления, что приводит к установлению постоянной скорости движения тела. Эту скорость можно измерить и, таким образом, определить вязкость исследуемой жидкости. На рисунке 1 приведена схема установки.
Предварительно проведя расчет времени установления постоянной скорости (релаксации) согласно формуле
(1)
для соблюдения этого условия достаточно было измерять время прохождения шариком последних 40 см.
4. Результаты.
1. Результаты измерений вязкости жидкости
Было проведено два больших захода (по числу уроков, потребовавшихся на выполнение). В первом использовались стальные шарики, во втором – свинцовая дробь.
Таблица 1. Размеры стальных шариков (радиус в мм.)
| 2,29 | 2,22 | 2,28 | 2,26 | 2,28 | 2,25 | 2,23 | 2,30 | 2,31 | 2,21 |
| 2,27 | 2,27 | 2,30 | 2,28 | 2,23 | 2,28 | 2,21 | 2,28 | 2,24 | 2,29 |
| 2,25 | 2,21 | 2,22 | 2,3 | 2,1 |
Среднее значение: 2,26 мм. Среднеквадратичное отклонение: 0,05 мм.
При нагревании глицерина от 25 до 50 градусов было выбрано пять точек для измерения. В таблице 2 приведены полученные данные.
Таблица 2. Данные, полученные при первом заходе
| T глиц. (°C) | t1, с | t2, с | t3, с | t4, с | t5, с | η, |
| 22 | 2,78 | 2,75 | 2,72 | 2,69 | 2,72 | 0,77 ± 0,04 |
| 25 | 2,37 | 2,28 | 2,18 | 2,35 | 2,19 | 0,64 ± 0,07 |
| 30 | 1,5 | 1,59 | 1,5 | 1,53 | 1,54 | 0,43 ± 0,04 |
| 35 | 1,4 | 1,3 | 1,3 | 1,38 | 1,31 | 0,37 ± 0,05 |
| 40 | 1,37 | 1,19 | 1,3 | 1,18 | 1,28 | 0,35 ± 0,06 |
Далее по формуле
(2)
была вычислена вязкость глицерина при разных температурах. Она приведена в последнем столбце таблицы. В таблице 3 приведены данные второго захода, выполненного в другой день и с использованием свинцовой дроби.
Таблица 3. Данные, полученные при втором заходе
| 25 °C | 29 °C | 37 °C | 45 °C | 54 °C | 57 °C | ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
| 1,64 | 3,12 | 1,42 | 4,37 | 1,41 | 3,72 | 1,48 | 2,13 | 1,35 | 2,06 | 1,35 | 1,84 | ||
| 1,61 | 5,5 | 1,44 | 3,25 | 1,35 | 3,09 | 1,52 | 2,31 | 1,34 | 1,94 | 1,4 | 1,78 | ||
| 1,61 | 5,59 | 1,37 | 5,66 | 1,42 | 3,22 | 1,37 | 2,68 | 1,32 | 1,87 | 1,33 | 1,85 | ||
| 1,65 | 5,4 | 1,52 | 4,75 | 1,25 | 4,28 | 1,35 | 2,31 | 1,25 | 2,06 | 1,31 | 1,75 | ||
| 1,82 | 5,75 | 1,52 | 4,66 | 1,47 | 3,35 | 1,34 | 2,59 | 1,32 | 2,06 | 1,4 | 1,91 | ||
| 1,85 | 5,55 | 1,57 | 4,94 | 1,37 | 3,5 | 1,33 | 2,47 | 1,25 | 1,97 | 1,37 | 1,9 | ||
| 1,7 | 6,09 | 1,42 | 5,43 | 1,4 | 3,59 | 1,41 | 2,65 | 1,25 | 2,06 | 1,36 | 1,72 | ||
| 1,67 | 6 | 1,46 | 4,9 | 1,4 | 3,03 | 1,39 | 2,54 | 1,33 | 1,72 | 1,28 | 2,03 | ||
| 1,63 | 2,93 | 1,37 | 4,5 | 1,5 | 3,75 | 1,46 | 2,38 | 1,3 | 1,9 | 1,29 | 1,84 | ||
| 1,7 | 3,13 | 1,25 | 5,09 | 1,54 | 2,22 | 1,39 | 1,72 | 1,25 | 1,94 | ||||
| 1,63 | 5,78 | 1,5 | 5,87 | 1,49 | 2,28 | 1,42 | 1,78 | ||||||
| 1,70 | 6,07 | 1,54 | 2,1 | 1,42 | 1,93 | ||||||||
| 1,68 | 5,94 | 1,36 | 2,47 | 1,38 | 1,97 | ||||||||
| 1,87 | 3,06 | ||||||||||||
| Средние значения | |||||||||||||
| 1,70 | 4,99 | 1,44 | 4,85 | 1,39 | 3,52 | 1,43 | 2,39 | 1,34 | 1,97 | 1,33 | 1,85 | ||
| Среднеквадратичное отклонение среднего | |||||||||||||
| 0,09 | 1,28 | 0,09 | 0,71 | 0,07 | 0,37 | 0,08 | 0,19 | 0,06 | 0,12 | 0,05 | 0,09 | ||
| η, | |||||||||||||
| 0,67 ± 0,08 | 0,51 ± 0,05 | 0,35 ± 0,04 | 0,25 ± 0,04 | 0,18 ± 0,03 | 0,17 ± 0,03 | ||||||||
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
