Порядок выполнения работы. 1. Включить установку тумблером “Сеть”
1. Включить установку тумблером “Сеть”.
2. С помощью регулятора “Воздух” установить по показаниям реометра выбранное значение объемного расхода воздуха Q.
3. Измерить разность давлений ∆P занести в табл. 1.
Табл. 1
| № | Q, м3/с × 10-6 | ∆ P, Па | ŋ, кг/(м·с) |
4. Повторить измерения по пп.2-3 для 5 значений объемного расхода воздуха.
5. Установить регулятор расхода воздуха на минимум, после чего выключить установку тумблером “Сеть”.
Обработка результатов измерений
1. Для каждого режима определить по формуле Пуайзеля коэффициент вязкости воздуха:
.
Найти среднее значение коэффициента вязкости.
2. По формуле <νT>= 
вычислить среднюю скорость теплового движения молекул воздуха, учитывая, что молярная масса воздуха µ=29 кг/кмоль, а универсальная газовая постоянная
R=8,31·103 Дж/(кмоль·К).
3. По формуле <λ>= 
вычислить среднюю длину свободного пробега молекул. При этом плотность воздуха найти по таблице для неизвестных значений температуры и давления в лаборатории в процессе проведения эксперимента.
4. Рассчитать погрешность ∆ŋср результатов определения ŋ по методу Стьюдента.
5. Записать окончательный результат в виде:
ŋ= 
±∆ŋср.
Контрольные вопросы
1. Объясните явление переносов в газах.
2. Объясните явление внутреннего трения в идеальном газе с точке зрения молекулярно-кинетической теории.
3. Напишите и объясните формулу Ньютона для внутреннего трения.
4. Каков физический смысл коэффициента вязкости? В каких единицах СИ измеряется эта величина?
5. Напишите формулу для коэффициента вязкости идеального газа.
6. Какая величина называется средней скоростью теплового движения молекул идеального газа? От каких физических величин она зависит?
7. Какая величина называется средней длинной свободного пробега молекулы? От каких физических величин она зависит?
8. В чем заключается капиллярный метод определения коэффициента вязкости газов?
9. Выведите формулу Пуазейля. При каких условиях ее применяют?
10. Как изменяется скорость движения газов по радиусу канала при ламинарном режиме течения?
11. Как оценить среднюю длину свободного пробега и эффективный диаметр молекулы газа, используя явление внутреннего трения в газах?
12. Почему при строительстве магистральных газопроводов используют трубы большего диаметра, а не увеличивают давление газа при его транспортировании?
Список литературы
1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.1. М., Наука 2003.
2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики, М., высшая школа, 1989.
3. Геворкян Р.Г., Шипель В.В., курс общей физики,-М., Высшая школа., 1975.
4. Методические указания к лабораторным работам по физике. Работы 60-63. Раздел «Ошибки измерений физических величин. Вычисление ошибок косвенных измерений». М., МИИТ, 1979.
5. Зимина Н.Х. явления переноса и их использование в технике. Методические указания к лекциям и практическим занятиям. Ч. II. Вязкость. М., МИИТ, 1991.