Определение вязкости воздуха методом истечения из капиляра. - 6 стр.

UptoLike

-3-
Для оценки изменения характера движения газа (жидкости) используют
безразмерную величину, называемую числом Рейнольдса
.:
VLVL
==
η
ζ
Re
, (3)
где
ζ
-плотность среды, V-средняя скорость течения, L-характерный размер (для
круглой трубы-диаметр),
η
-коэффициент динамической вязкости, =
ζ
η
/ -
коэффициент кинематической вязкости.
При движении газа в круглой трубе течение является ламинарным, если число
Рейнольдса
1000Re .
Если газ считать идеальным, то из молекулярно-кинетической теории можено
получить выражение для коэффициента динамической вязкости (лит./1/):
3
1
=
η
ζ
〉〈λ V (4)
Здесь:
λ
- средняя длина свободного пробега молекул, т.е. среднее расстояние,
которое проходит молекула между двумя последовательными столкновениями с
другой молекулой;
V =
M
RT
π
8
-средняя арифметическая скорость теплового движения молекул, R
универсальная газовая постоянная, М-молярная масса газа, ТАбсолютная
температура газа.
При ламинарном течении газа по цилиндрической трубе круглого сечения
поток газа
, называемый также расходом.
dt
dV
Q =
, т.е. объем газа, протекающего
через поперечное сечение трубы в единицу времени. Равен. Согласно формуле
Пуазеля (вывод формулы см. лит/1/):
l
η
π
8
4
PR
dt
dV
Q
Δ
==
. (5)
В данной работе в баллон объемом V
0
заканчивается воздух, затем открывется
кран, и воздух из баллона вытекает через капилляр в атмосферу. При этом
давление в баллоне уменьшается и перепад давления
Р
Δ
=
атм
РР
на концах
капилляра также непрерывно убывает. Таким образом, перепад давления зависит
от времени t истечения воздуха из капилляра.