 |
Схема установки для определения отношения
|
|
|
|
теплоемкостей СР/Сv
Цель: моделируяадиабатический и изотермический процессы, определить отношение теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме для воздуха.
Рабочая формула:
где h1 и h2 - положение жидкости в манометре при адиабатическом сжатии и расширении воздуха в болоне соответственно.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1. При помощи насоса накачать воздух в баллон. Закрыть кран и выждать, пока температура внутри сосуда не сравняется с температурой окружающей среды (1-2 минуты).
2. Отсчитать разность уровней жидкости в манометре h1.
3. Открыв кран на 1 – 2 секунды, соединить воздух в баллоне с атмосферой. Произойдет адиабатическое расширение воздуха.
4. Через 1-2 минуты отсчитать показание h2.
5. По рабочей формуле определить γ. Данные занести в таблицу.
6. Опыт повторить 5 раз, определить погрешность измерений.
7. Вычислить теоретическое значение γ для воздуха, используя число степеней свободы.
8. Сравнить полученный результат g с теоретическим.
Таблица результатов: Определение отношения СР /Сv
| № | h1, мм | h2, мм | h1 – h2 мм | gi | 
| 
| 
| h% |
| … | ||||||||
| 
|
Обработка результатов:
Вывод:
Результат: 
% γэксп. 
γтеор.
Лабораторная работа № 8
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВНУТРЕННЕГО
ТРЕНИЯ ЖИДКОСТИ ПО МЕТОДУ СТОКСА
Вопросы для подготовки:
Линии и трубка тока. Уравнение неразрывности.
Уравнение Бернулли как закон сохранения удельной энергии.
Уравнение Бернулли как сумма давлений.
Закон Стокса. Закон Пуазейля, Закон Паскаля.
Закон Архимеда. Условия плавання тел.
Длина свободного пробега. Явления переноса.
|
|
|
Диффузия. Закон Фика. Коэффициент диффузии.
Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности.
Внутреннее трение. Закон Ньютона. Коэффициент внутреннего трения.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Прибор состоит из цилиндрического стеклянного сосуда с нанесенными на стенке горизонтальными метками, наполненного вязкой жидкостью (водный раствор глицерина). В качестве тел шарообразной формы используются свинцовые или оловянные шарики.
Схема установки для определения коэффициента вязкости жидкости
Цель: Применяя законы Архимеда, Стокса и Ньютона, определить коэффициент внутреннего трения жидкости.
Рабочая формула:
где 
- коэффициент внутреннего трения жидкости; ρ - плотность материала, из которого изготовлены шарики; ρж - плотность вязкой жидкости; g - ускорение свободного падения; L - длина пути; t - время движения; d - диаметр шариков.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1. Измерить диаметр шарика с помощью микрометрической линейки.
2. Измерить расстояние между метками на сосуде с глицерином.
3. Опуская шарики в жидкость, определить время их движения на пути L.
4. По рабочей формуле определить коэффициент вязкости жидкости.
5. Опыт повторить 5 раз, данные занести в таблицу.
6. Полученный результат сравнить с табличным значением коэффициента внутреннего трения водного раствора глицерина hгл 0,21 (Па×с) при комнатной температуре.
Таблица результатов: Определение коэффициента вязкости глицерина
| № | d, м ×10-3 | d2, м2 ×10-6 | t, c | η Па×с | 
| 
| 
| z% |
| … | ||||||||
| 
|
Обработка результатов:
Вывод:
Результат: 
% эксп. табл.
Лабораторная работа № 9
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА
ВЯЗКОСТИ ВОЗДУХА КАПИЛЛЯРНЫМ МЕТОДОМ
Вопросы для подготовки:
Явления переноса в газах. Уравнение переноса.
|
|
|
Диффузия в газах. Уравнение Фика. Коэффициент диффузии.
Теплопроводность газов. Уравнение Фурье теплопроводности
Вязкость газов. Уравнение Ньютона. Коэффициент вязкости.
Столкновение молекул. Средняя длина свободного пробега.
Средняя скорость теплового движение молекул идеального газа.
Закон Пуазейля.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Для определения коэффициента вязкости воздуха применяется установка ФПТ 1–1, состоящая из блока рабочего элемента 1, блока приборов 2, стойки 3, капилляра 4, реометра 5 и манометра 6.Воздух в капилляр 4 нагнетается микрокомпрессором, размещенном в блоке приборов 2.
Объёмный расход воздуха измеряется реометром 5, его необходимое значение устанавливается регулятором «ВОЗДУХ», который находится на передней панели блока приборов 2. Для измерения разности давлений воздуха предназначен U – образный манометр 6.
Цель: Изучить внутреннее трение воздуха как одно их явлений переноса. Определить коэффициент вязкости воздуха капиллярным методом.
Рабочая формула:
где 
- коэффициент вязкости воздуха, 
- универсальная газовая постоянная, 
- разность давлений в коленах манометра, 
- объемный расход воздуха, 
= 0,1 м - длина капилляра.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1. Включить установку. При помощи регулятора «ВОЗДУХ» на блоке приборов 2, по показаниям реометра 5 установить выбранное значение
объёмного расхода воздуха .
2. Измерить разность давлений для пяти различных значений объёмного расхода воздуха . (1 мм водн. столба = 9,8 Па)
3. Установить регулятор расхода воздуха на минимум и после чего выключить установку.
4. По рабочей формуле определить коэффициент вязкости воздуха.
5. Данные занести в таблицу, определить погрешность измерений.
6. Полученный результат сравнить с табличным значением коэффициента внутреннего трения воздуха hвозд 0,18 х 10-4 (Па×с) при комнатной температуре.
Таблица результатов: Определение коэффициента вязкости воздуха
| № | 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| 
|
Обработка результатов:
|
|
|
Вывод:
Результат: % эксп. табл.
Лабораторная работа № 10
|
|
|
