Лабораторные работы - Физика

Скачать с сервера

Цель работы: определение коэффициента вязкости газа методом Пуазейля, определить эффективный диаметр молекул воздуха методом изменения макропараметров.

Приборы и принадлежности: установка, секундомер.

Элементы теории

В молекулярно-кинетической теории молекулы идеального газа представляют в виде абсолютно упругих шаров, которые движутся хаотически с различными скоростями. Многие свойства газов (теплопроводность, внутреннее трение и т.д.) объясняются хаотическим движением и столкновением молекул. Число столкновений будет тем больше, чем больше диаметр молекулы при одинаковом их числе в данном объёме.

Но так как реальная молекула не является шаром, возникла необходимость ввести понятие эффективного диаметра молекулы. Эффективный диаметр равен тому минимальному расстоянию, на котором одна молекула может пролететь около другой, не изменив своей траектории. Можно считать также эффективным диаметром наименьшее  расстояние между центрами молекул при их столкновении.

Молекулярно-кинетическая теория позволила получить формулы, в которых макроскопические параметры газа (давление, объём, температура и т.п.) связаны с его микропараметрами (размеры молекул, массы молекул, их скорости и т.п.).

Пользуясь этими формулами, можно с помощью легко изменяемых макропараметров – давления, температуры, коэффициента вязкости – оценить эффективный диаметр молекул.

Коэффициент вязкости h можно определить экспериментально. Для этого воспользуемся формулой, выражающей силу внутреннего трения в жидкости или газе.

При ламинарном течении жидкости или газа между слоями, движущимися с различной скоростью действуют силы вязкого трения, которые пропорциональны градиенту скорости в направлении, перпендикулярном направлению течения, DV/DZ, и площади слоёв S.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить