Уровень №1 (погрешность больше)

1 2 3

Объем истекшего через капилляр газа найдем как

где

h – смещение края жидкости манометра,

R – внутренний радиус калена манометра.

Разницу давлений найдем как гидростатическое давление:

Тогда из (3) получим:

- (4)

расчетная формула для первого измерений уровня №1.

Таблица для занесения данных:

№ п/п	r, м	R, м	h ₁ и h ₂, м	L, м	t, с
1.	3×10^-4	2,35×10^-3	0,53 0,48	0,184	0,91
2.			0,53 0,43		1,68
3.			0,53 0,38		3,29
4.			0,53 0,33		15,71

Измерения:

Определяем шкалу деления катетометра: 49 делений = 1 мм.

Определяем по катетометру внутренний диаметр капилляра:

30 делений= мм, тогда радиус капилляра примем равным r =0,30 мм.

Определяем внутренний радиус калена манометра:

Внешний диаметр по штангенциркулю равен 8,3 мм;

толщина стенки равна 1,8 мм, тогда R =8,3/2-1,8=2,35 мм

На практике эксперимента: изменили метод уровня 1, отбросив последнюю часть времени выравнивания уровней жидкости в коленах манометра. Назовем это методикой «отсечения хвоста».

Тогда разница давлений на концах капилляра приближенно принималась равной

,

где h ₂ и h ₁ – начальный и конечный (по измеряемому промежутку времени) подъем жидкости в манометре относительно равновесного положения (в работе брали 55-33=22 см и 39-33=6 см).

Тогда при нахождении объема по формуле брали в качестве .

Расчет:

-

расчетная формула для уровня №1.

Экспериментальные данные по ряду измерений:

№ п/п r, м R, м h ₁, м h ₂, м L, м t, с h, ×10^-5 Па×с

1. 3×10^-4 2,35×10^-3 0,20 0,15 0,184 0,91 6,22

2. 0,2 0,10 1,68 4,92

3. 0,2 0,05 3,29 5,35

4. 0,53 15,71 15,34!!!

1) из системы Mathcad для первой строчки данных:

2) из системы Mathcad для второй строчки данных:

3) из системы Mathcad для третьей строчки данных:

4) из системы Mathcad для четвертой строчки данных:

Рассчитаем для сравнения вязкость воздуха при заданных условиях в лаборатории (давление 10⁵ Па и температура 22⁰С) согласно формуле (2):

Из справочных таблиц: вязкость воздуха при 20⁰С равна 1,8×10^-5 Па×с.