Wyznaczanie współczynnika lepkości powietrza I. Zagadnienia

- lepkość

- ciśnienie

- prawo Hagena-Poiseuille'a

- rodzaje przepływów (stacjonarny, laminarny, turbulentny)

- manometr cieczowy (zasada pomiaru ciśnienia) II. Przebieg ćwiczenia

1. Odkręcić kranik spustowy butli i ustalić prędkość wypływu, tak aby różnica poziomów wody w ramionach manometru wynosiła ok. 2 cm.

2. Zanotować dokładnie odczytaną różnicę ciśnień.

3. Zmierzyć czas t, w jakim z butli wypłynie 400 ml wody.

4. Uzupełnić poziom wody w butli.

5. Pomiary należy powtórzyć 5 razy.

6. Odczytać temperaturę i ciśnienie powietrza w laboratorium.

III. Opracowanie wyników pomiarów 1. Dla każdego pomiaru obliczyć różnicę ciśnień na końcach manometru.

p

∆ = g

ρ h

∆

gdzie:

ρ - gęstość wody

∆ h - różnica poziomów wody w manometrze 2. Wyznaczyć współczynnik lepkości powietrza η opierając się na prawie Poiseuille’a.

V

1 π ⋅ r 4

=

p

∆

t

η 8⋅ l

3. Obliczyć średnią ważoną współczynnika lepkości.

4. Obliczyć gęstość powietrza:

pµ

ρ =

p

RT

gdzie:

R - stała gazowa

T - temperatura

µ - masa molowa gazu

p - ciśnienie powietrza 5. Obliczyć prędkość przepływu powietrza przez kapilarę: V

v =

p

r 2

π t

6. Obliczyć liczbę Reynoldsa:

ρ v r

p

p

Re =

η

7. Oszacować niepewności wyznaczonych wielkości.

8. Dane kapilary

średnica: 0,4 mm

długość: 117 mm