Рабочая тетрадь к лабораторной работе №19

Описание установки и метода измерения.
Работа основана на применении формулы (26), которая связывает динамическую вязкость h воздуха, проходящего по капиллярной трубке известного радиуса R , с величиной перепада Dp давления на единице длины трубки и величиной объема V воздуха, проходящего за время t через капилляр.

Установка, предназначенная для определения величин, входящих формулу Пуазейля, показана на рис. 8. Она состоит из капиллярной трубки Т, которая соединена с сосудом А, наполненным селикагелем для осушки воздуха, и через кран К₂ - с баллоном В, в который вставлена трубка П. Оба конца капилляра соединены с манометром M для измерения разности давлений Dp на концах капилляра. Баллон С с измерительной шкалой соединен краном К₁ с баллоном В.
Создать разность давлений на концах капиллярной трубки Т, необходимую для обеспечения движения воздуха по капилляру, можно путем понижения давления в баллоне В. Для этого в баллон В нужно налить воды, при этом, чтобы по мере повышения уровня воды в баллоне В сжатый водой воздух мог бы выходить через трубку П в атмосферу, необходимо прежде всего краном К₂ разъединить трубку П с капилляром и соединить ее с атмосферой. Залить воду в баллон В можно из наполненного водой стакана С, если его поднять выше уровня баллона В и открыть кран К₁ . После заполнения водой баллона В нужно закрыть К₁ и стакан С опустить на прежнее место. Если теперь краном К₂ соединить трубку П с капилляром и открыть кран К₁ , то вода из баллона В начнет выливаться в стакан С, уровень воды в баллоне В будет понижаться, а следовательно давление воздуха, находящегося над водой, начнет уменьшаться. Это и вызовет приток воздуха из атмосферы через осушитель А. Таким образом, по капилляру Т будет двигаться воздух, который поднявшись по трубке П, будет заполнять в баллоне В освобожденное от вытекающей воды пространство.
Объем воздуха V_, протекающего по капилляру, легко определить, так как он будет равен объему воздуха, вошедшего в баллон, а следовательно, и объему воды , вытекающей из В в С, измеренному по шкале, имеющейся на стакане С. Время вытекания воды определяют секундомером. '
Разность давлений Dp, создавшуюся на концах капилляра, измеряется манометром М по разности Dh уровней жидкости плотностью r₁ и вычисляется по формуле:
Dp = r₁ g Dh. (29)
С учетом (29) формула (26) примет вид:
, (30)
где величины R_k , и r₁ должны быть указаны в таблице, прилагаемой к работе.