10 (972206), страница 2
Текст из файла (страница 2)
После того, как давление в баллоне уменьшится в 3-5 раза, закройте кран и одновременно Выключите секундомер. Запишите в табл. 2 Время опыта ~ н ОсгаточнОс даВлсние 6 В баллоне. ') аблнца " ~ №п.п. ~ г,с ~ А,мм, 6,/Ь ~ 1пЬОЖ 1 6. Повторите опыт еще несколько раз, произвольно задавая Время опыта. 7. Рассчитайте: бой, 1п ф;/Ь), средние значения времени опыта, 1п ЬО ~'6 и по формуле 1 О) найдите величину «). 8, Оцените погрешность определения козффициенза вязкости, сравнив его с табличным значением. Сделайте вывод. 3 а д а и и е 3. Исследование зависимости расхода воздуха через капилляр от длины капилляра Опыт вьшолняется на установке, в которой капилляры соединены послсдОВатсльпо! 1. Впсситс в табл. 3 параметры установки: объем Гг,, ради) с кшпзлля1юв г, длину 1.
1одного, двух и т.д,) последовательно соединенных кани шяров и атмосферное давление Ра. 2. Закройте краны ~К~ — К;) и Кл Огкройте кран К, включите компрессор. Когда давление водяного баллона достигнет 200-250 мм водяного столба выключитс насос и закрОЙтс кран К. 3. Откройте кран К~ и включите секундомер.
4. Когда Давление в Оаллопс уменьшится В 2 раза 1стапст скаьксм 100 мм водяного столба) Выклочите секундомер и одновременно закройтс краи. В габл, 3 запишите показания секундомера и остаточное давление Ь в баллоне. Кроме того, занесите в таблицу начальное давление Ьо. Примечание: Во всех последующих опытах начальные Ьа и конечные 6 давления должны быть точно такими же 1их разброс будет определять систематическую ошйбку опыта). 5. Повторите этот опыт еще дважды и найдите среднее значение ~, за которое давление в баллоне меняется от Ьо до Ь.
6. Проведите аналогичные измерения (пп. 2 — 5) с двумя, тремя и т.п. последовательно соединенными капиллярами и занесите результаты в табл.3. 7. Постройте график зависимости времени г, соответствующего одинаковому расходу газа Ар%=2, от длины капилляра Е. По полученному графику сделайте вывод. 8. Вычислите угловой коэффициент К проведенной на графике прямой 1см. рекомендации на с. 13). Габлица 3 9.
Используя полученное значение углового коэффициента К, который согласно формуле ~20) Зг11~- Ь„ К= — — '.1п — ", лг4Р0 рассчитайте коэффициент вязкости воздуха д для условий эксперимента. 10. Оцените погрешность опыта, сравнив полученный результат с таблич- Зада и и е 4. Исследование зависимости расхода воздуха через капилляр от его радиуса Опыт вьшолйяется на устайовке, в которой капйлляры соедййены параллельно 1см. рис. 1)! 1, Внесите в табл. 4 параметры установки: объем баллонагб, длину капйлляра Х, йх радйусы й атмосферйое давлеййе Ро. 2. Закройте краны (К1 — К ) и Ко.
Откройте кран К, включите компрессор. Когда давление в баллоне достигнет 200...250 мм водяного столба, выключите компрессор и закройте кран К. 3, Выждав 1 — 2 мин, откройте кран Кь Когда установится стационарный режим течения воздуха через капилляр и избыточное давление в баллоне снизится до выбранного вами давления Ьо (скажем, 150 мм водяного столба)„включите секундомер. 4. Когда давление в баллоне уменьшится в 3 — 5 раза (станет, скажем, 30 мм водяного столба) выключите секундомер и одновременно закройте краи Кь В табл. 4 запишите показания секундомера ~, Ь~1 и Ь.
Примечание. Во всех последующих опытах начальные Ьо и конечные Ь давления должны быть точно такими же (их разброс будет определять систематическую погрешность опыта), 5. Повторите этот опыт еще дважды и найдите среднее значение ~ь б. Проведите аналогичные измерения (п.п. 2-5) для капилляров различного радиуса . Полученные результаты внесите в табл. 4. Таблица 4 7, Постройте график зависимости времени ~, соответствующего одинаковому расходу Ьой = сопз1, от величины 1/г' (почему выбраны эти координаты 2) По полученному графику сделайте вывод.
8. Рассчитайте для каждого измерения произведение г ~„.„. Учитывая. что время ~ соответствует одинаковому расходу газа (Ьцй = сопз1), сделайте вывод о влиянии величины г на расход газа. 9. Иайдите среднее значение произведений г"~, которое согласно формуле 8ХХ6 6„ (20) для данного эксперимента г г = . г 1п — "-. лР„Ь Используя опытные данные, определите коэффициент вязкости воздуха в условиях эксперимента. 1О.
Оцените погрешность в определении и, сравнив опытное значение с табличным. Контрольные вопросы 1. Чем обусловлено появление сил вязкости в идеальном газе? 2. Почему Внутреннее трение называют явлением переноса2 3. Какая величина переносится при вязком течении газа2 4. Градиент какой величины определяет силу вязкости в газе? Что называют градиентом скорости? 5. По какой формуле можно рассчитать: а) импульс направленного движения, передаваемого от слоя к слою; б) силу вязкости в газе? б. Какую силу назыВают силОЙ ВязкОсти? Чем Определяется ее Величинау 7. От каких параметров газа зависит его коэффициент вязкости? 3, От каких величин зависит средняя длина свободного пробега молекул воздуха; 9.
Как изменяются средняя длина свободного пробега молекул и коэффициент вязкости воздуха при его переходе из баллона в атмосферу в условиях опыта2 10. От каких параметров газа зависит средняя скорость хаотического теплового движения его молекул? По какой формуле ее рассчитывают2 11. Какую разность давлений измеряют в работе жидкостным манометром? 12. КакоВа примерная величина давления воздуха В капилляре В течение Опыта": Измерения каких Величин В данной работе являются: а) прямыми; б) косвенными? .