Лабораторная работа № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДИНАМИЧЕСКОЙ

ВЯЗКОСТИ ВОЗДУХА, СРЕДНЕЙ ДЛИНЫ СВОБОДНОГО

ПРОБЕГА И ЭФФЕКТИВНОГО ДИАМЕТРА МОЛЕКУЛ

Цель работы: определение коэфициента динамической вязкости воздуха, средней длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха методом истечения через капилляр.

Краткая теория

При движении слоев жидкости или газа с различными скоростями между слоями действуют силы внутреннего трения или силы вязкости. Численное значение силы вязкости можно определить по формуле Ньютона:

                                  ,

где − коэффициент внутреннего трения или динамическая вязкость, S − площадь соприкасающихся слоев,  − градиент скорости.

Динамическая вязкость может быть выражена формулой:

                                          ,

т.е. она численно равна силе внутреннего трения, возникающей между двумя слоями жидкости или газа, имеющими площадь соприкосновения, равную единице, при градиенте скорости, равном единице. В системе СГС динамическая вязкость измеряется в пуазах, а в СИ − в Пас.

С точки зрения молекулярно-кинетической теории, динамическая вязкость численно равна количеству упорядоченного движения, переносимого за единицу времени через единицу площади соприкосновения слоев, при градиенте скорости, равном единице. Динамическая вязкость газов значительно меньше, чем у жидкостей.