Fizikadan praktikum
Download 104 Kb. Pdf ko'rish
|
|
Asbobning tuzilishi Asbob ichiga tekshirilayotgan suyuqlik solingan shisha silindrdan iborat, unga bir-biridan L masofada m va k (a va b) gorizontal halqasim on belgilar qo‘yilgan (2.4.3 rasm). Silindr vintlarga o ‘rnatilgan taxta taglikka m ahkam langan. Yuqorigi belgi suyuqlik sathidan 5—7 sm pastroq boMishi kerak. Shu belgidan boshlab sharcha tekis harakat qila boshlaydi. Ishda p o ‘lat va q o ‘rg‘oshindan yasalgan juda kichik o'lcham dagi sharchalar ishlatiladi. Ishni bajarish tartibi 1. Sharchalam ing diametrini mikrometr yordamida 0,01 mm aniqlikkacha o ‘lchab, suyuqlikka tushiriladi, bunda sharchani mumkin qadar silindr o'qiga yaqin tashlash kerak. 2. Sharcha yuqorigi belgi to ‘g‘risidan o'tayotganda sekundomer yurgizib yuboriladi, pastki belgi to ‘g ‘risidan o ‘tayotganda esa to ‘xtatiladi va belgilar orasidagi L masofani ham da o ‘tish vaqti t aniqlanadi. 3. Chizg‘ich yordamida belgilar orasidagi masofa Lo'lchanadi. Tajriba 3—5 ta sharcha bilan bajariladi. 4. (2.4.10) formulaga p 2, p jf g lam ing qiymatini qo‘yib, A ning qiymati topiladi. 5. Tajribadan olingan r, L, t laming qiymatlarini va A ning qiymatini (2.4.11) formulaga qo‘yib, har bir tajriba uchun ichki ishqalanish koeffitsiyenti tj aniqlanadi. Barcha hisoblashlardan n o ‘rtacha aniqlanib, so‘ng absolut va nisbiy xatolar hisoblanadi. 6 . 2.4.1 - jadvaiga o'lchash va hisoblash natijalari yoziladi. M ustaqil tayyorlanish uchun savollar 1. Ichki ishqalanish kuchi hosil b o ‘lish sababini tushuntiring, uning qiymati nimalarga bog‘liq? 2. Ichki ishqalanish koeffitsiyenti qiymat jihatidan nimaga teng va qanday birliklarda о ‘Ichanadi? 3. Yopishqoq suyuqlikda harakatlanuvchi jism ga qan day kuchlar ta ’sir etadi? 4. Sharchaning tekis harakatining boshlanish shartini yozing. 5. Nima uchun Stoks qonunini uncha katta bo ‘Imagan tezlik bilan harakatlanayotgan kichik sharchalar uchungina q o ‘llash mumkin ? Hisoblash algoritmi Bu laboratoriya ishini bajarganda o ‘tkazilgan tajribalardan 2.4.1- j a d v a I № d r L T T1 A tj ( A r if E ^ Г Ь п ) 1 r« n li D = (EI g) 100% 1 . 2 . 3. 4. 5. J rtacha mis 11 . 111 к к .i 111 *■ 111111 j in sliiirchalarning diametri (d,) va ularning i< к-. 111111 .• v• >1 )■.in siiyuqlikda m a’lum b ir masofaga tushish vaqti I /j .until.Hindi. Olingan natijalar 2.4.2-jadval koTinishida yoziladi. 2.4.2- jadval d1 4 d2 4 t.l h <2 *3 и n dj~ ’ 8 ' (Px ~ Po)' tj ' 18/ formuladagi kattaliklaming 2.4.1- va 2 .4 .2 - jadvallardagi qiymat - lariga ko‘ra hisoblab, tekshirilayotgan suyuqlikning ichki ishqa lanish koeffitsiyenti (rj.) topiladi. n _ X » . rj = — 1 -------- ifodadan topilgan qiym atlam ing o ‘rtachasi; n " Л 77 ,- = |?7 - r i\ — ifodadan topilgan qiym atlam ing absolut xatoligi; _ tj = —--------- ifodadan topilgan absolut xatolikning o ‘rtacha n qiymati; Er/ = (Д 77 / 77 ) ■ 100 % — ifodadan nisbiy xatolik topiladi. 2.4.3- jadvalga o ‘lchash va hisobiash natijalari yoziladi. 2.4.3- jadval № d, (m l (s) G Po / (m) n, A rj E 1. 2. 3. 4. 5. 9,8 ( 111 /s 2) 1,26 IQ”3 (kg/m 3) 11,35-10-3 (kg/m 3) ) riadia n = A n = Bu hisoblashlami E H M da bajarish uchun quyidagi belgilar- dan foydalanamiz: n = N, px = p \ , p 0— p2, rj — I. Hisoblash dasturi 10 REM Suyuqlikning ichki ishqalanish koeffitsiyentini Stoks usulida aniqlash. 20 REM n — tajribalar soni; pi — sharcha zichligi; p2 — suvuqlik zichligi; d — sharcha diametri 25 IN P U T N, P I, P2 30 FOR 1=1 TO N 34 IN P U T L(I), D (I), T(I) 38 N EX T I 40 A = 2*981*(P l-P 2)/9 42 FO R 1=1 TO N 44 R (T)=D (I)/2 46 J(I)=A*R(T)A2*T(T)/L{I) 48 J= J+ J(I) 50 NEXT I 52 J 1 = J /N 54 FO R 1=1 TO N 56 D J(I)=A B S(J 1 -J(T)) 58 D J= D J+ D J(I) 60 N EX T I 62 D J1 = D J/N 64 EP=100*DJ1/J1 6 6 P R IN T «--------------------------------------------------------------» 68 PR IN T «Tajribalar soni»; N , «Sharcha zichligi»; P I, «Suyuqlik zichligi»; P2 70 PR IN T «------------------------------------------------------------ » 72 PR IN T i «;» L(I) «;» d(I) «;» t(l) «;» j(I) «;» dj(I) « 74 PR IN T»--------------------------------------------------------------- » 76 FOR 1= I TO N 78 PR IN T I; 80 PRIN T U S IN G « # # # # .# # # ’;L (I),D (I).T (I),J(I),D J(I) 82 NEX T I 83 PRINT»--------------------------------------------------------------- » N4 P K I N I «j I »»;.! I ,» [)j 1 = » ;D J 1 ,»ej=»;E J K(. I N N I ’shhu hisohlashlar «EXCEL» dasturida quyidagicha bajariladi ______________ A=2-Q81 (P I -P 2 )/9 Suyuqlik ichki ishqalanish koeffitsiyentini Stoks usulida aniqlash. M a - sofa D ia m etr Radius Vaqt Qovushqoqlik koeffitsiyenti Absolnt xatolik Nisbiy xatolik A l. Bl. =B1 /2 d l =A-C1 d l/A l =ABS(E7-E2) = 100 F7/E7 A2. B2. C2. d2 A3. B3. C3. d3 A4. B4. C4. d4 A5. B5. C5. d5 5 -la b o ra to riy a ishi. SUYUQLIKLARNING ICHKI ISHQALANISH КОEFFITSIENTIN I KAPILLYAR VISKOZIM ETR YORDAMIDA ANIQLASH Kerakli asbob va materiallar. 1. Kapillar viskozimetr. 2. Ter- mometr. 3. Suyuqliklar. 4. Menzurka. 5. Sekundomer. Ishning maqsadi. Kapillar vizkozimetrdan foydalanib, m a’- lum hajmdagi ikki xil suyuqlikning oqib tushish vaqtini o ‘lchab, ichki ishqalanish koeffitsiyentini aniqlash. Nazariy qism Kapillar viskozimetr U simon shisha naydan ibomt (2.5.1 - rasm). Uning chap tirsagida A va D rezervuarlar bor. A rezervuar tagiga К kapillar nay payvandlangan. Kapillaming pastki uchi o‘ng tirsakda- gi tekshirilayotgan suyuqlik quyiladigan В rezervuar bilan tutashtirilgan bo'ladi. A rezervuar yuqori va pastdan a \ a b tamg'aiaiga ega bo‘lib, belgilar orasidagi rezervuar hajmga ega. Agar o‘ng tirsakning ochiq uchi barmoq bilan yopilib, R rezina nasos bilan dam berilsa, В rezemiardagi suyuqlik A va D rezervuarlaiga o ‘tib, 2.5.1- rasm. Viskozimetr. ularni to‘ldiradi. Shundan so‘ng agar o ‘ng tirsakning ochiq uchi ochilsa, D vaA nezervuardagi suyuqlik kapillar К orqali oqib tushadi. Ma’lum birlik hajmdagi suyuqlikning К kapillardan oqib o‘tish vaqti t, suyuqlikning qovushqoqlik koeffitsiyentiga bog'liq boMishidan foydalanib, bu vaqtni qovushqoqligi m a’lum bo’lgan suyuqlikning oqib o ‘tish vaqti bilan solishtirib, n o m a’lum suyuqlikning qovushqoqlik koeffitsiyenti aniqlanadi. / uzunlikdagi kapillar naydan vaqt biiligida oqib o‘tgan suyuqlik hajmi va qovushqoqlik koeffitsiyenti orasidagi bog'lanish quyidagi tenglikda ifodalangan: V = jtApi*/8r]l. (2.5.1) Agar viskozim etr qovushqoqligi m a’lum (m asalan, suv) suyuqlik bilan toMdirilgan b o ‘lsa, V0 = я Ь р * /8 Щ1 (2.5.2) boiadi. Agar ixtiyoriy bir xil hajmli m a’lum va n o m a’lum suyuqlik- larning shu kapillar naydan oqib o ‘tish vaqtlari mos ravishda t t va / 2 bo‘lsa, u holda (2.5.1) va (2.5.2) tengliklar quyidagi ko‘ri- nishda bo‘ladi: I n l / '/ ''/ /Л ’//,/ ; V = n A P f 4t2/8rj2t. < >ч 11 г i It ugliklnrni bir-biriga hadm a-had bo‘lsak, I J \ , пЛР r'tlr\2ln A P /*t2T]l bo‘lib, bundan V. = V2 bo‘lga- iii uchun П J 4 2 = APtt / A P / 2 (2 .5 .3 ) boiadi. Ko‘rilayotgan holda suyuqliklar o ‘zining og‘irligi ta ’sirida oqayotganligi uchun A Pt va AP2 mos ravishda p g - h va p g ■ h ga teng bo‘ladi, shuning uchun (2.5.3) ni quyidagi sodda holga keltirish mumkin: *7//*7“ Р Г 1,! р 2 ' t2- (2.5.4) Bunda: p , va p 2mos ravishda m a’lum va tekshirilayotgan suyuq- liklaming berilgan haroratdagi zichliklari (2.5.4) tenglikdan: n2 = 71 i' P j J P h (2.5.5) (2.5.5) tenglikda и = r j j p ^ a . u2~ rj2/ p 2 kinematik qovush- qoqhklar. Ishni haiarish tartibi 1. Viskozimetr aw al suv bilan chayqaladi. Toza bo ‘lgan vis- kozirnetr suvli stakanga vertikal o ‘matiladi. 2. Viskozimetming o ‘ng tirsagi orqali rezervuar В ni to ‘ldi- rib, undan yuqoriroq sathga chiqqunga qadar toza suv quyiladi. 3. Viskozimetidagi va 5 1 stakandagi suv han^ratlari tenglashguncha 10—15 minut kutib, keyin rezina bosqon yordamida suv D rezervuar tolgunga qadarhaydaladi Rezina nokni va o‘ng tiisakning ochiq uchini bo‘shatib, suvning kapillar orqali oqishiga imkon beriladi, suv sathi a belgiga yetganda sekundomer yurgizi'ib yuboriladi va suv satqi b belgiga kelganda to'xtatiladi. Bu tajriba 10 marta takrorlanib. har safar suvning oqish vaqti t aniqlanib, o‘rtacha qiymati olinadi. 4. Viskozimetr suvdan tozalanadi va tekshirilayotgan suyuqlik bilan chayiladi. Viskozimetr suv bilan to'ldirilgani kabi teksbi- riladigan suyuqlik bilan to ‘ldiriladi va kapillar orqali A hajmdagi suyuqlik oqizilib, vaqt o ‘lchanadi (kamida 10 m arta) va o‘rtacha qiymati topiladi. 5. Tajriba vaqtida stakan ichidagi termornetming ko'rsatishiga qarab jad v allard an suv va tek sh irilad ig an suyuqliklarning zichliklari p ; va p2ham da suvning qovushqoqlik koeffitsiyenti 77 , yozib olinadi. Olingan m a’lum otlar orqali (2.5.4) va (2.5.5) for- mulalar yordamida tekshirilayotgan suyuqlikning qovushqoqlik koeffitsiyenti ?7 hisoblab topiladi ham da bu topilgan qiymatlar- ning absolut va nisbiy xatoliklari aniqlanadi. Olingan natijalar 2.5.1 - jadvalga yoziladi. 2.5.1- j a d v a I Tajri- balar № Vaqt, /, s Ziclilik, P, kg/m ' Qovushqoqlik, rj, кх/ m v Ац. kg/m.x E , % 1 10 n = Arj = M ustaqil tayyorlanish uchun savollar 1. Suyuqliklarning tuzilishi va xossalari haqida nimalarni bilasiz ? 2. Qovushqoqlik koeffitsiyenti, uning birliklari va fizik та ’nosini tushuntiring. 3. Laminar va turbulent oqimlami tushuntiring. Puazeyl qonuni, Reynolds sonining ifodalarini yozing. 4. Qovushqoqlik коё/fitsiyentini aniqlash usullarini bayon eting. 5. Viskozimetming tuzilishi va ishning bajarilishini bayon eting. Hisobiash algoritmi Bu laboratoriya ishini bajarganda 0 ‘tkazilgan tajribalardan txj va t,H lam ing qiymatlari olinadi (2 .5 .2 -jadval). Bunda: t^ — tekshirilayotgan suyuqlikning oqib o ‘tish vaqti; / — toza (distillangan) suvning oqib o'tish vaqti. 2.5.2 - j a d v a l 1 ■I ‘ «2 Кз t on 1 II Ki '* 2 *хЗ t xn 2.5.2 - jadvaldagi qiym atlam i 77 „ = tj 0 ' formuladagi PJoi kattaliklari o ‘rniga q o ‘yib, suyuqlikning ichki ishqalanish koeffitsiyenti ( 77 . ) ning qiymatlari aniqlanadi. Qiymatlami aniq- lashdagi xatoliklarini topish uchun: 2 > i q = ---------- ifodadan oTtacha qiymatini; n ATh, = | 77 ~ 77 i.j — ifodadan absolut xatolikni; _ 1 Я , A t ] - - -------- ifodadan o ‘rtacha arifmetik xatolikni; n E n = ( Д 77! rj) ■ 100% — ifodadan nisbiy xatolikni hisobiash kerak. 2.5.3- jadvalga olingan natijalar yoziladi. 2.5.3 - j a d v a l № *01 Po P, % ЛЧ» / *01 *xl 0,9982.3 - 103 0,79 • 103 0.105 ■ 10“2 2 *02 kg/m 3 k g /m 3 kg /m 3 3 Г< ft 4 5 *CB •ф Ortacha 1. r О -J 1 Bu hisoblashlami EH M da bajarish uchun yuqoridagi ifoda- lardagi kattaliklami lotin alfavitidagi harflar bilan quyidagicha belgilab olamiz: p = P O p = PX, = TO(I), tx = TX(J), / 7 ,, = /1, //и = Bx(I),nx = B X l, Д? 7 х = /Ш . Hisoblash dasturi 10 REM Suyuqliklaming ichki ishqalanish koeffitsiyentini kapillar viskozimetr yordamida aniqlash. 20 REM A — suvning ichki ishqalanish koeffitsiyenti; В — suyuqlikning ichki ishqalanish koeffitsiyenti. 22 IN P U T N,A,P1 ,P2 25 FOR 1=1 TO N 27 IN PU T T1(1),T2(I) 30 NEXT 1 35 FOR 1=1 TO N 40 B (I)= A * P 2 * T 2 (l)/(P l* T l(i)) 45 B=B+B(1) 50 NEXT 1 55 B1=B,/N 60 FOR 1=1 TO N 65 DB(I)=ABS(B1-B(1)) 70 D B = D B + D B (I) 75 NEXT 1 80 DB1 = D B /N 85 £B=100*DB1/B1 86 PR IN T «Suyuqliklaming ichki ishqalanish koeffitsiyen- tini kapillar viskozimetr yordamida aniqlash» 90 PRIN T»------------------------------------------------------------- 95 PR IN T «A =»;A ,»PI=»;P1,»P2=»;P2 100 PR IN T «---------------------------------------------------------- 105 PR IN T « I «;» T l «;» T2 «;» B(l) «;» D B(I) « 108 PR IN T «---------------------------------------------------------- 110 FOR 1=1 TO N 115 PR IN T I; 120 PRINT UZING « # # # # # .# # # # » ;T 1 ( 1 ),T 2 ( 1 ),B( 1 ),DB(I) 125 NEXT 1 127 PRINT «------------------------------------------------------------ » 1.40 I'KIN Г «Ichki ishqalanish koeffitsiyenti B l—»; B l, ■'Ahsolyi \iilolik DBI »; D B I, «Nisbiy xatolik Е В -» ; EB 145 I N I) Usliliu hisoblashlar «EXCEL» dasturida quyidagicha bajariladi: Л В С D E I T T1 B (I) qovushqoqlik DB(T) 1. =A *P2*B2/(P1*C2) = A B S(B 1-B (I)) 2. 3. 4. A — suvning ichki ishqalanish koeffitsiyenti; PI — suvning zichligi; P2 — suyuqlikning zichligi; Bl — suyuqlik ichki ishqalanish koeffitsiyen- tining o‘rtachasi. (A, P I, P2 — berilgan sonlar). 6 -la b o ra to riy a ishi. SUYUQLIKLARNING ICHKI ISH Q ALANISH KOEFFITSIYENT1NI BK-4 YISK O ZIM ETRI YORDAMIDA ANIQLASH Kerakli asbob va materiallar. 1. BK-4 viskozimetri, distil- langan suv, 25% li arnmiak eritmasi, tekshiriladigan suyuqlik. Ishning maqsadi. BK-4 vizkozimetri yordam ida suyuqliklar ning ichki ishqalanish koeffitsiyenti ni aniqlashni o ‘rganish. Nazariy qism Q onning ichki ishqalanish koeffitsiyentini aniqlash uchun BK-4 viskozimetr ishlatiladi. Gagen-Puazeyl formulasidan m a’- lumki, bir xil radiusli kapillar naylardan vaqt birligi ichida oqib o ‘tgan suyuqlik hajmi uning ichki ishqalanish koeffitsiyen- tiga teskari proporsionaldir. Suv uchun V0 = лЛр^/Зт]^ , ( 2 . 6 . 1 ) tekshirilayotgan suyuqlik uchun: Vx = к Apr**/ 8ijxl (2.6.2) Bunda: A p/l — bosim gradiyenti; r — nayning radiusi; V(P Vx — suvg va tekshirilayotgan suyuqlikning hajmi; rj/p tjx — suv va tekshirilayotgan suyuklikning ichki ishqalanish koeffitsiyenti. ( 2 . 6 . 1 ) formulani ( 2 . 6 . 2 ) formulaga hadm a-had b o ‘lamiz: 'o Tir^tAp n r ^ t A p ( 4 . . N n r tA p f Zrixl К I 4 J J v ^ , { v 7ir4t A p / П х % (2.6.3) Kapillaming ko‘ndalang kesim yuzi i ’bo'lsa (2.6.3), form u lani quyidagicha yozish mumkin: % / П о = K / K = S ' k / S x - /.: S = S X; r, J n 0 = l 0 / l x . (2.6.4) Bunda: l0 — suv ustunining uzunligi; lx — tekshirilayotgan su yuqlik ustunining uzunligi. BK-4 viskozimetr yordamida suyuqlikning ichki ishqalanish koeffitsiyentini suvning ichki ishqalanish koeffitsiyentiga nisba tan aniqlash mumkin. (2.6.4) ifodadan 77 ^ topiladi: ЧХ = П 0 ' 1J K (2.6.5) 2.6.1- rasmda BK-4 viskozimetrning um umiy ko‘rinishi kel- BK.-4 viskozimetr 2 ta pipetkadan ( / va 2) iborat. Bu pipetka- h r ichiihn bir xil diamclrli ingichka naylar o ‘tkazilgan. Pipetka- l.mniip biritiii |o‘mnik ,?bor. Ikkala pipetka uch tarmoqli taqsimlagich / ■ >n |.ill rc/ma iiiiy 5ga hiriktirilgan. Rezina nayning uchida ingichka s l u s h , i n;iycli;i 6 bor. H arbirpipetka lOta bo'linmaga darajalangan bo'lib, li;ir bii boMinma yana 1 0 ta b o ‘lakchagabo‘lingan. 0 bilan 1 <>i..siil:i I/2 va 3/4 sonlar bor. BK-4 viskozimetr uchun 3 ta shisha ulisli ajiatilgan. Ularning biridadistillangan sixv, ikkinchisidaammiak (pipctkalarni yuvish uchun), spirt yoki efir (quritish uchun), uchinchisida tekshiriladigari suyuqlikbo‘ladi. Ishni bajarish tartibi 1. Pipetkalami am m iak bilan tozalab, rezina nok yordam ida havoni haydab pipetkalarni quriting. 2. Jo ‘mrakli pipetkaning bir uchini suvli idishga botirib, «0» belgigacha distillangan suv olib jo ‘mrakni yoping. Tkkinchi pipetkaga «0» belgigacha tekshirilayotgan suyuqlik oling (klinik laboratori- yada qon olinadi). 3. BK-4 viskozimetrni stol ustiga qo‘yib, jo ‘mrakni oching va ikkala pipetkadan havoni (og‘iz bilan) torting. Tekshirilayotgan su yuqlik 1 belgigayetgandahavotortishnito‘xtating(/.= I). Shu vaqt ichida ichki ishqalanish koeffitsiyenti kichik bo‘lgan suv ko‘proq masofaga ( /0) siljiydi. Xona haroratidagi suvning ichki ishqalanish koeffitsiyenti 1 santipuazga ( rj0 = 1 sp =■ 0,01 p = 0.001 Pa • 5 ) teng deb qabul qilingan. Bu natijalarga ko‘ra, (2.6.5) — formu- laga asosan tekshirilayotgan suyuqlikning ichki ishqalanish koeffitsiyenti (rjx) qiymati suv ustunining qiymatiga ( l 0) son jihatdan tengbo‘ladi. Olingan natijalami 2.6.1- jadvalga yozing. 2.6.1 - j a d v a 1 № D istillangan suv T ekshirilayotgan suyuqlik С V, к *70 (P a s) ^ ( P a s) 1. 2. 3. 4. 0 ‘rtacha 4. Tajribani (3—5) m arta takrorlab, pipetkalardagi suyuqlik va suvni to ‘kib, yuving. 5. 0 ‘lchash natijalarining o ‘rtacha arifm etik (Лх ), absolut (r]x ) va nisbiy ЕПх = (Arjx /'rfx) 100% xatoliklarining qiym atini hisoblang. OMchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymatini ('? Л ач = ( ^ ± A ^ ) ( p a s) ko‘rinishda ifodalang. Download 104 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|