VI. Обработка результатов измерений.
1. По данным таблицы 1 построить график n = f(τ), откладывая по оси ординат число делений n окулярной шкалы микроскопа, а по оси абсцисс – время τ. По нанесенным опытным точкам провести усредненную прямую и по ее наклону определить среднее значение Δn/Δτ. Умножая эту величину на цену деления окулярной шкалы, найти среднее значение скорости испарения жидкости из капилляра Δh/Δτ. Также по данным таблицы 1 определить среднее значение h.
2. Определить относительную влажность воздуха φ в аудитории по показаниям психрометра и таблице 2.
3. Давление насыщенного водяного пара определить из таблицы 3, где приведена зависимость давления Рн и плотности ρ насыщенного водяного пара от температуры, а давление водяного пара Р1 возле открытого конца трубки найти по значению относительной влажности φ (в процентах) в помещении лаборатории:
.
3. Используя найденные средние значения h и Δh/Δτ, по формуле (8) вычислить коэффициент взаимной диффузии воздуха и водяного пара, учитывая, что плотность воды ρж = 103 кг/м3, молярная масса воды M = 18 г/моль.
Таблица 2
Психрометрическая таблица относительной влажности воздуха
| Показания сухого термо-метра, 0С | Разность показаний сухого и влажного термометров, 0С | ||||||||||
| - | |||||||||||
Таблица 3
Зависимость давления Рн и плотности ρ насыщенного водяного пара
От температуры
| t, 0С | Рн, кПа | ρ, 10-3, кг/м3 | t, 0С | Рн, кПа | ρ, 10-3, кг/м3 |
| 1,704 | 12,84 | 2,486 | 18,35 | ||
| 1,817 | 13,65 | 2,642 | 19,44 | ||
| 1,937 | 14,50 | 2,809 | 20,60 | ||
| 2,062 | 15,39 | 2,984 | 21,81 | ||
| 2,196 | 16,32 | 3,168 | 23,07 | ||
| 2,337 | 17,32 | 3,361 | 24,40 |
Контрольные вопросы
1. В чем заключается явление диффузии? Какая физическая величина переносится при диффузии?
2. Напишите формулу закона Фика и объясните физический смысл коэффициента диффузии.
3. Какое явление называется испарением жидкости? Как влияет состояние динамического равновесия жидкости и ее пара на процесс испарения жидкости?
4. Какой пар называется насыщенным? Что такое плотность насыщенного пара?
5. Что такое парциальное давление? Как можно определить давление смеси газов?
6. Что такое относительная влажность? Как можно измерить эту величину?
7. В чем заключается метод определения коэффициента взаимной диффузии воздуха и водяного пара по скорости испарения жидкости из капилляра?
8. Объясните, почему скорость диффузии много меньше тепловой скорости молекул.
1.20 «ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА»
I.Цель работы: Ознакомиться с теорией теплоемкости, а также с одним из методов экспериментального определения удельной теплоемкости твердых тел и определить удельные теплоемкости стали, алюминия и латуни.
II.Описание установки: Установка ФПТ-8, предназначенная для определения теплоемкости твердых тел, схематически изображена на рисунке 3. Она представляет собой конструкцию настольного типа, состоящую из трех основных частей( см. рис. 10):
1) блока приборного БП-8, поз. 1;
2) блокарабочего элемента РЭ-8 поз. 2;
3) стойки, поз. 3.
Рисунок 10 – Общий вид установки ФПТ 1-8: 1 – блок приборный БП-8,
2 – блок РЭ-8, 3 – стойка, 4 – нагреватель (калориметр),5 – образец