Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
молекулярная физика 7-9.doc
Скачиваний:
49
Добавлен:
13.05.2015
Размер:
8.15 Mб
Скачать

2. Описание экспериментальной установки

Для определения коэффициента вязкости воздуха предназначена экспериментальная установка ФПТ1-1, общий вид которой изображен на рис. 7.3.

Установка включает в себя: блок рабочего элемента РЭ-1 1, приборный блок 2, пневмокамеру 3, капилляр 4, регулятор расхода воздуха 5, измеритель расхода воздуха 6, измеритель перепада давления 7, тумблер сети 8, тумблер компрессора 9. Воздух в капилляр 4 нагнетается микропроцессором, размещенным в блоке приборов 2. Объемный расход воздуха измеряется специальным датчиком, и результаты отображаются цифровым измерителем 6, а необходимое его значение устанавливается регулятором «Воздух», который находится на передней панели блока приборов. Для измерения разности давлений воздуха на концах капилляра используется дифференциальный датчик давления, и результаты отображаются цифровым измерителем 7.

3. Выполнение упражнений и обработка результатов измерений

  1. Записать в лабораторный журнал данные, определяющие условия проведения эксперимента:

Длина капилляра = 0,1 м;

Радиус капилляра = 0,475 мм;

Плотность воздуха (t=20C) = 1,2 кг/м3;

Температура воздуха = К;

в лаборатории

Молярная масса воздуха = 29·10-3 кг/моль;

Универсальная

газовая постоянная = 8,31 Дж/(моль·К).

  1. Нарисовать таблицу 7.2.

  2. Включить установку тумблером «СЕТЬ». При этом в модуле рабочего элемента загорается постоянная подсветка.

  3. Включить в приборном модуле тумблер «КОМПРЕССОР». При этом отсек в модуле рабочего элемента подсвечивается мигающим красным светом, указывающим на то, что микропроцессор начал прокачку капилляра с минимально возможным расходом воздуха.

  4. Плавно вращая по часовой стрелке регулятор «РАСХОД» установить по показаниям расходомера выбранное значение объемного расхода воздуха (значения указаны в таблице 7.1). Расходомер измеряет выходное напряжение датчика расхода в вольтах, а значение расхода в л/мин определяется по градуировочной таблице 7.1.

Таблица 7.1

Показания прибора

«Расход », В

Расход в л/мин

Показания прибора «Расход », В

Расход в л/мин

1

1,00

0,000

19

4,06

0,450

2

1,39

0,025

20

4,17

0,475

3

1,71

0,050

21

4,25

0,500

4

2,01

0,075

22

4,31

0,525

5

2,29

0,100

23

4,35

0,550

6

2,54

0,125

24

4,39

0,575

7

2,69

0,150

25

4,43

0,600

8

2,85

0,175

26

4,48

0,625

9

2,99

0,200

27

4,53

0,650

10

3,11

0,225

28

4,58

0,675

11

3,21

0,250

29

4,63

0,700

12

3,33

0,275

30

4,70

0,750

13

3,47

0,300

31

4,75

0,800

14

3,56

0,325

32

4,79

0,850

15

3,65

0,350

33

4,86

0,900

16

3,75

0,375

34

4,90

0,950

17

3,89

0,400

35

5,00

1,000

18

3,98

0,425

  1. Снять соответствующие показания с измерителя разности давлений , значения занести в таблицу 7.2.

Таблица 7.2

, Па

, кг/(м∙с)

л/мин

м3

1

0,2

2

0,4

3

0,6

4

0,8

5

1,0

  1. Повторить измерения по п.п. 5–6 для 5 значений объемного расхода воздуха. Результаты занести в таблицу 7.2.

  2. Установить регулятор расхода воздуха на минимум и выключить «КОМПРЕССОР». Затем выключить установку тумблером «СЕТЬ».

  3. Для каждого режима работы по формуле Пуазейля определить коэффициент вязкости воздуха:

.

Найти среднее значение .

10. По формуле вычислить среднюю скорость теплового движения молекул воздуха.

11. По формуле вычислить среднюю длину свободного пробега молекул.

12. Оценить погрешности результатов измерений и.

13. Сравнить полученные значения ис табличными значениями.

14. Выполнить анализ полученных результатов.