POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Technologii Chemicznej Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej Zakład Inżynierii Procesowej
|
||||
Mechanika Płynów - Laboratorium.
|
||||
Osoby wykonujące ćwiczenie: |
||||
Marta Dębska Wioletta Jakubczak Anna Owczarczak |
||||
Rok akademicki: |
Rok studiów: |
Nr ćwiczenia: |
Grupa: |
Zespół |
2008/2009
|
II |
3 |
A |
ІІ |
Data oddania: |
Prowadzący: |
Zwrot: |
Zaliczenie/Ocena: |
|
22.03.2010r |
dr inż. D. Mierzwa |
|
|
|
TEMAT ĆWICZENIA:
Wyznaczanie ciśnienia atmosferycznego
|
||||
UWAGI:
|
||||
1.Cel i przebieg ćwiczenia:
Ćwiczenie ma na celu wyznaczenie ciśnienia atmosferycznego za pomocą rurki, w której znajduje się woda. W rurce tej stopniowo obniżano poziom wody, aż do całkowitego odprowadzenia wody z drugiej, zamkniętej rurki.
2.Wyniki i obliczenia:
a=113cm
b=9 cm
c=151cm
Pomiar 1
Nr pomiaru |
a [m] |
Δa [m] |
b [m] |
Δb [m] |
c [m] |
Δc [m] |
1 |
1,15 |
0,001 |
1,65 |
0,0 |
0,165 |
0,0 |
2 |
|
|
1,60 |
0,05 |
0,16 |
0,005 |
3 |
|
|
1,50 |
0,1 |
0,155 |
0,01 |
4 |
|
|
1,40 |
0,1 |
0,145 |
0,01 |
5 |
|
|
1,30 |
0,1 |
0,14 |
0,005 |
6 |
|
|
1,20 |
0,1 |
0,13 |
0,01 |
7 |
|
|
1,10 |
0,1 |
0,12 |
0,01 |
8 |
|
|
1,00 |
0,1 |
0,11 |
0,01 |
9 |
|
|
0,90 |
0,1 |
0,105 |
0,005 |
10 |
|
|
0,80 |
0,1 |
0,095 |
0,01 |
11 |
|
|
0,70 |
0,1 |
0,09 |
0,005 |
12 |
|
|
0,60 |
0,1 |
0,08 |
0,01 |
13 |
|
|
0,50 |
0,1 |
0,07 |
0,01 |
14 |
|
|
0,40 |
0,1 |
0,06 |
0,01 |
15 |
|
|
0,30 |
0,1 |
0,05 |
0,01 |
16 |
|
|
0,20 |
0,1 |
0,042 |
0,008 |
T=16oC
Pomiar 2
Nr pomiaru |
a [m] |
Δa [m] |
b[m] |
Δb [m] |
c [m] |
Δc [m] |
1 |
1,15 |
0,001 |
1,65 |
0,0 |
0,165 |
0,0 |
2 |
|
|
1,60 |
0,05 |
0,162 |
0,003 |
3 |
|
|
1,50 |
0,1 |
0,155 |
0,007 |
4 |
|
|
1,40 |
0,1 |
0,145 |
0,01 |
5 |
|
|
1,30 |
0,1 |
0,14 |
0,01 |
6 |
|
|
1,20 |
0,1 |
0,13 |
0,005 |
7 |
|
|
1,10 |
0,1 |
0,12 |
0,01 |
8 |
|
|
1,00 |
0,1 |
0,115 |
0,005 |
9 |
|
|
0,90 |
0,1 |
0,105 |
0,01 |
10 |
|
|
0,80 |
0,1 |
0,095 |
0,01 |
11 |
|
|
0,70 |
0,1 |
0,08 |
0,015 |
12 |
|
|
0,60 |
0,1 |
0,07 |
0,01 |
13 |
|
|
0,50 |
0,1 |
0,06 |
0,01 |
14 |
|
|
0,40 |
0,1 |
0,05 |
0,01 |
15 |
|
|
0,30 |
0,1 |
0,045 |
0,005 |
16 |
|
|
0,20 |
0,1 |
0,04 |
0,01 |
T=14oC
Pomiar 3
Nr pomiaru |
a [m] |
Δa [m] |
b[m] |
Δb [m] |
c [m] |
Δc [m] |
1 |
1,15 |
0,001 |
1,65 |
0,0 |
0,165 |
0,0 |
2 |
|
|
1,60 |
0,05 |
0,16 |
0,005 |
3 |
|
|
1,50 |
0,1 |
0,155 |
0,01 |
4 |
|
|
1,40 |
0,1 |
0,145 |
0,01 |
5 |
|
|
1,30 |
0,1 |
0,135 |
0,01 |
6 |
|
|
1,20 |
0,1 |
0,13 |
0,005 |
7 |
|
|
1,10 |
0,1 |
0,12 |
0,01 |
8 |
|
|
1,00 |
0,1 |
0,115 |
0,005 |
9 |
|
|
0,90 |
0,1 |
0,105 |
0,01 |
10 |
|
|
0,80 |
0,1 |
0,095 |
0,01 |
11 |
|
|
0,70 |
0,1 |
0,085 |
0,01 |
12 |
|
|
0,60 |
0,1 |
0,075 |
0,01 |
13 |
|
|
0,50 |
0,1 |
0,07 |
0,005 |
14 |
|
|
0,40 |
0,1 |
0,06 |
0,01 |
15 |
|
|
0,30 |
0,1 |
0,05 |
0,01 |
16 |
|
|
0,20 |
0,1 |
0,04 |
0,01 |
T=14oC
Ciśnienie atmosferyczne dla miasta Poznania:
p=1014 hPa=1014*102Pa
Wyniki pomiarów pośrednich w poszczególnych seriach:
Seria1
Nr pomiaru |
ρ |
Δρ |
g |
Δg |
Hi |
ΔHi=Δb+Δc |
hi |
Δhi=Δa+Δc |
|
[kg/m3] |
[kg/m3] |
[m/s2] |
[m/s2] |
[m] |
[m] |
[m] |
0,001 |
1 |
989,7234 |
0,0126 |
9,784267
|
9,6678E-06
|
1,485 |
0,1 |
0,985 |
0,006 |
2 |
|
|
|
|
1,44 |
0,055 |
0,99 |
0,011 |
3
|
|
|
|
|
1,345 |
0,11 |
0,995 |
0,011 |
4 |
|
|
|
|
1,255 |
0,11 |
1,005 |
0,006 |
5 |
|
|
|
|
1,16 |
0,105 |
1,01 |
0,011 |
6 |
|
|
|
|
1,07 |
0,11 |
1,02 |
0,011 |
7 |
|
|
|
|
0,98 |
0,11 |
1,03 |
0,011 |
8 |
|
|
|
|
0,89 |
0,11 |
1,04 |
0,006 |
9 |
|
|
|
|
0,795 |
0,105 |
1,045 |
0,011 |
10 |
|
|
|
|
0,705 |
0,11 |
1,055 |
0,006 |
11 |
|
|
|
|
0,61 |
0,105 |
1,06 |
0,011 |
12 |
|
|
|
|
0,52 |
0,11 |
1,07 |
0,011 |
13 |
|
|
|
|
0,43 |
0,11 |
1,08 |
0,011 |
14 |
|
|
|
|
0,34 |
0,11 |
1,09 |
0,011 |
15 |
|
|
|
|
0,25 |
0,11 |
1,1 |
0,009 |
16 |
|
|
|
|
0,158 |
0 |
1,108 |
0,001 |
Seria 2
Nr pomiaru |
ρ |
Δρ |
g |
Δg |
Hi |
ΔHi=Δb+Δc |
hi |
Δhi=Δa+Δc |
|
[kg/m3] |
[kg/m3] |
[m/s2] |
[m/s2] |
[m] |
[m] |
[m] |
[m] |
1 |
992,7365898
|
0,01096
|
9,784267
|
9,6678E-06 |
1,485 |
0,1 |
0,985 |
0,001 |
2 |
|
|
|
|
1,438 |
0,053 |
0,988 |
0,004 |
3 |
|
|
|
|
1,345 |
0,107 |
0,995 |
0,008 |
4 |
|
|
|
|
1,255 |
0,11 |
1,005 |
0,011 |
5 |
|
|
|
|
1,16 |
0,11 |
1,01 |
0,011 |
6 |
|
|
|
|
1,07 |
0,105 |
1,02 |
0,006 |
7 |
|
|
|
|
0,98 |
0,11 |
1,03 |
0,011 |
8 |
|
|
|
|
0,885 |
0,105 |
1,035 |
0,006 |
9 |
|
|
|
|
0,795 |
0,11 |
1,045 |
0,011 |
10 |
|
|
|
|
0,705 |
0,11 |
1,055 |
0,011 |
11 |
|
|
|
|
0,62 |
0,115 |
1,07 |
0,016 |
12 |
|
|
|
|
0,53 |
0,11 |
1,08 |
0,011 |
13 |
|
|
|
|
0,44 |
0,11 |
1,09 |
0,011 |
14 |
|
|
|
|
0,35 |
0,11 |
1,1 |
0,011 |
15 |
|
|
|
|
0,255 |
0,105 |
1,105 |
0,006 |
16 |
|
|
|
|
0,16 |
0 |
1,11 |
0,011 |
Seria 3
Nr pomiaru |
ρ |
Δρ |
g |
Δg |
Hi |
ΔHi=Δb+Δc |
hi |
Δhi=Δa+Δc |
|
[kg/m3] |
[kg/m3] |
[m/s2] |
[m/s2] |
[m] |
[m] |
[m] |
[m] |
1 |
992,7365898
|
0,01096
|
9,784267
|
9,6678E-06 |
1,485 |
0,1 |
0,985 |
0,001 |
2 |
|
|
|
|
1,44 |
0,055 |
0,99 |
0,006 |
3
|
|
|
|
|
1,345 |
0,11 |
0,995 |
0,011 |
4 |
|
|
|
|
1,255 |
0,11 |
1,005 |
0,011 |
5 |
|
|
|
|
1,165 |
0,11 |
1,015 |
0,011 |
6 |
|
|
|
|
1,07 |
0,105 |
1,02 |
0,006 |
7 |
|
|
|
|
0,98 |
0,11 |
1,03 |
0,011 |
8 |
|
|
|
|
0,885 |
0,105 |
1,035 |
0,006 |
9 |
|
|
|
|
0,795 |
0,11 |
1,045 |
0,011 |
10 |
|
|
|
|
0,705 |
0,11 |
1,055 |
0,011 |
11 |
|
|
|
|
0,615 |
0,11 |
1,065 |
0,011 |
12 |
|
|
|
|
0,525 |
0,11 |
1,075 |
0,011 |
13 |
|
|
|
|
0,43 |
0,105 |
1,08 |
0,006 |
14 |
|
|
|
|
0,34 |
0,11 |
1,09 |
0,011 |
15 |
|
|
|
|
0,25 |
0,11 |
1,1 |
0,011 |
16 |
|
|
|
|
0,16 |
0,11 |
1,11 |
0,011 |
Wyznaczenie ciśnienia atmosferycznego:
Seria 1
Nr pomiaru |
pa |
δp |
Składowe δp wynikające z błędów |
|||||
|
[Pa] |
[-] |
Δp |
Δg |
ΔHi |
ΔHj |
Δhi |
Δhj |
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
71901,60616
|
1,38E+01 |
0,000127329
|
9,88E-07
|
1,459259 |
1,45925926 |
0,026557 |
10,82025 |
3 |
120513,8705 |
1,27E+01 |
|
|
0,870631 |
1,24076725 |
0,047609 |
10,5812 |
4 |
97539,24957 |
7,00E+00 |
|
|
0,537851 |
1,40714286 |
0,053895 |
5,000317 |
5 |
112766,8961 |
5,09E+00 |
|
|
0,35526 |
1,15333147 |
0,037274 |
3,547267 |
6 |
102737,3311 |
3,70E+00 |
|
|
0,291793 |
1,35099751 |
0,015888 |
2,036654 |
7 |
97552,69918 |
-3,89E-01 |
|
|
0,239012 |
1,32134146 |
0,023746 |
-1,97359 |
8 |
94570,30967 |
5,16E+00 |
|
|
0,201722 |
1,29295943 |
0,019914 |
3,648148 |
9 |
101993,7599 |
3,56E+00 |
|
|
0,16366 |
1,09069338 |
0,016837 |
2,291255 |
10 |
99458,70082 |
3,30E+00 |
|
|
0,150706 |
1,2454023 |
0,007998 |
1,892913 |
11 |
105374,9914 |
2,79E+00 |
|
|
0,126727 |
1,06431695 |
0,012819 |
1,589273 |
12 |
103254,0673 |
2,75E+00 |
|
|
0,119549 |
1,20121951 |
0,006218 |
1,427575 |
13 |
101763,1345 |
2,55E+00 |
|
|
0,108532 |
1,17771739 |
0,010203 |
1,248751 |
14 |
100722,1955 |
2,37E+00 |
|
|
0,09921 |
1,15511727 |
0,009178 |
1,108491 |
15 |
100013,8606 |
2,25E+00 |
|
|
0,091225 |
1,1333682 |
0,026557 |
0,995254 |
16 |
101376,7968 |
2,97E+00 |
|
|
1,459259 |
1,45925926 |
0,047609 |
0 |
średnia |
100769,2979 |
|
||||||
Seria 2
Nr pomiaru |
pa |
δp |
Składowe δp wynikające z błędów |
|||||
|
[Pa] |
[-] |
Δp |
Δg |
ΔHi |
ΔHj |
Δhi |
Δhj |
1 |
104087,1 |
1,05E+00 |
0,000110359
|
9,88E-07
|
0,049591 |
0,07683 |
0,00812 |
0,915553 |
2 |
103270,7 |
6,75E-01 |
|
|
0,103809 |
0,04239 |
0,0333 |
0,495734 |
3 |
102560,4 |
1,33E+00 |
|
|
0,11505 |
0,09258 |
0,07067 |
1,054427 |
4 |
105337,2 |
1,51E+00 |
|
|
0,124094 |
0,10245 |
0,10639 |
1,17501 |
5 |
101712,5 |
1,58E+00 |
|
|
0,130391 |
0,11279 |
0,11177 |
1,22837 |
6 |
104514 |
1,63E+00 |
|
|
0,150131 |
0,11825 |
0,06772 |
1,289615 |
7 |
107829,5 |
1,94E+00 |
|
|
0,159457 |
0,13674 |
0,13962 |
1,504598 |
8 |
102567,9 |
1,95E+00 |
|
|
0,191659 |
0,14844 |
0,0813 |
1,525851 |
9 |
105869,8 |
2,40E+00 |
|
|
0,221403 |
0,17745 |
0,17193 |
1,826192 |
10 |
110142,8 |
2,82E+00 |
|
|
0,275054 |
0,20759 |
0,20311 |
2,136972 |
11 |
135041,2 |
4,00E+00 |
|
|
0,318506 |
0,25524 |
0,40527 |
3,021768 |
12 |
153701,7 |
4,91E+00 |
|
|
0,418237 |
0,30308 |
0,37112 |
3,814336 |
13 |
196077,1 |
7,23E+00 |
|
|
0,614432 |
0,3996 |
0,55583 |
5,660265 |
14 |
104087,1 |
1,40E+01 |
|
|
1,124001 |
0,58381 |
1,10849 |
11,18563 |
15 |
103270,7 |
2,26E+01 |
|
|
0,049591 |
0,07683 |
1,20922 |
21,25702 |
16 |
- |
- |
|
|
- |
- |
- |
- |
średnia |
117900,9 |
|
||||||
Seria 3
Nr pomiaru |
pa |
δp |
Składowe δp wynikające z błędów |
|||||
|
[Pa] |
[-] |
Δp |
Δg |
ΔHi |
ΔHj |
Δhi |
Δhj |
1 |
95128,651 |
2,35E+00 |
0,000110359
|
9,88E-07
|
0,090948651 |
0,15587 |
0,19717 |
1,90165 |
2 |
88438,685 |
1,60E+00 |
|
|
0,193250116 |
0,09154 |
0,18393 |
1,13315 |
3 |
81192,638 |
3,11E+00 |
|
|
0,226502463 |
0,21567 |
0,17437 |
2,49153 |
4 |
82574,34 |
3,77E+00 |
|
|
0,267015099 |
0,25679 |
0,17746 |
3,07067 |
5 |
82651,236 |
4,77E+00 |
|
|
0,311984646 |
0,31746 |
0,10587 |
4,03104 |
6 |
65593,239 |
5,67E+00 |
|
|
0,441055156 |
0,41094 |
0,1907 |
4,63108 |
7 |
52305,581 |
9,39E+00 |
|
|
0,614275717 |
0,63429 |
0,2061 |
7,93683 |
8 |
95128,651 |
1,32E+01 |
|
|
0,090948651 |
1,27553 |
0,24931 |
11,5907 |
9 |
- |
- |
|
|
- |
- |
- |
- |
10 |
176731,67 |
1,46E+01 |
|
|
1,321264368 |
1,333908 |
0,100828 |
11,89138 |
11 |
131929,54 |
7,35E+00 |
|
|
0,653868032 |
0,666382 |
0,143945 |
5,884812 |
12 |
119318,57 |
4,87E+00 |
|
|
0,411880631 |
0,443881 |
0,134388 |
3,883446 |
13 |
128651,33 |
3,83E+00 |
|
|
0,313749574 |
0,309519 |
0,08079 |
3,123234 |
14 |
120503,04 |
2,95E+00 |
|
|
0,249796273 |
0,15587 |
0,019338 |
2,525718 |
15 |
176731,67 |
2,37E+00 |
|
|
0,206828303 |
0,09154 |
0,022723 |
2,04948 |
16 |
131929,54 |
3,14E+00 |
|
|
1,321264368 |
|
0,100828 |
1,719253 |
średnia |
109548,55 |
|
||||||
1)obliczenie gęstości wody:
Podstawiamy temperaturę w skali Celsjusza.
2) obliczenie błędu gęstości:
3)obliczenie wartości przyspieszenia ziemskiego:
4) Obliczenie błędu przyspieszenia ziemskiego:
5)Obliczenie wartości słupa cieczy hi oraz słupa gazu Hi
Hi=b-c=1,65-0,165=1,485
hi=a-c=1,15-0,165=0,985
6) obliczanie ciśnienia atmosferycznego:
Dla pierwszej serii i=1, j=2…n
Dla drugiej serii i=n, j=1…n-1
Dla trzeciej serii przyjęto i dla środkowego punktu pomiarowego
7) obliczenie δp:
3.Wnioski:
Średnie wartości ciśnienia atmosferycznego w poszczególnych seriach wynoszą:
pa= 100769,2979 [Pa]
pa=117900,9 [Pa]
pa=109548,55żPa]
Wartość ciśnienia atmosferycznego dla Poznania w chwili wykonywania pomiarów wynosi:
Pa=101400 [Pa].
Tak różne wyniki mogą być spowodowane niedokładnością oka ludzkiego, które często podczas pomiaru nie mogło dostrzec prawidłowej wartości słupa cieczy. Podczas opuszczania cieczy w prawej rurce trzeba było uważać, aby nie obniżyć słupa cieczy o zbyt dużą ilość wody, jednak nie można było tego dokładnie skorygować. Ta różnica mogła być również spowodowana różnicami temperatur, które miały miejsce przez ciągłe zlewanie cieczy do pojemnika. Na początku w tym pojemniku nie było wody, w związku z czym temperatura jest największa. W miarę dolewania do niego cieczy, temperatura spadała, ponieważ woda była zimna.
Wyszukiwarka