Описание экспериментальной установки

Общий вид установки показан на рис. 2. Ее основой является капилляр 1, соединенный одним концом с мерной емкостью 2. Другой конец капилляра сообщается с атмосферой.

Мерная емкость 2 соединена резиновой трубкой с вспомогательным сосудом с водой 3, который расположен выше емкости 2. При нажатии клапана “Капилляр” вода перетекает из сосуда 3 в мерную емкость 2, вытесняя из нее воздух, который выходит в атмосферу через капилляр 1. Т.к. сечение капилляра мало, возникает разность давлений на его концах, которую можно измерить с помощью U - образного манометра 4, наполненного водой. Объем, вытесненного из мерной емкости, воздуха определяется по уровнемеру 5. После выполнения цикла работы установку необходимо вернуть в первоначальное состояние. Для этого необходимо с помощью компрессора вытеснить воду из мерной емкости 2 вновь во вспомогательный сосуд 3.

Перед началом экспериментов необходимо убедиться с помощью уровнемера 5 в том, что вода в мерной емкости находится на нижней отметке Н₂.

Порядок выполнения работы

1. Записать в лабораторный журнал данные определяющие условия проведения эксперимента, и погрешности измерительных приборов:

Длина капилляра L = (58.4  0.1) мм

Радиус капилляра r₀ = (0.5  0.1) мм

Внутренний диаметр мерной емкости D= (97  1) мм

Плотность воды (t = 20 ⁰С) ₁ = 998.2 кг/м³

Плотность воздуха (t = 20⁰С) ₂ = 1.20 кг/м³

2. С помощью барометра и термометра определить давление воздуха в лаборатории и его температуру. Данные записать в рабочую тетрадь.

Атмосферное давление P_а = (  ) Па

Температура воздуха T = (  )⁰ C

3. Зарисовать таблицу:

Таблица

N	, c	(H1 - H2), мм	(h1-h2),мм	,Па с	, м
1
2
3
4
5
				=	=

4. Включить блок питания (тумблер “Сеть” ) и компрессор (тумблер “Компрессор”).

5. Если уровнемер показывает наличие воды в мерной емкости 2, нажать клапан “Компрессор” и убрать воду из мерной емкости до уровня (120-140 мм).

6. После отключения компрессора, вода из-за инерционности процесса опустится еще на несколько миллиметров. Зафиксировать уровень воды H_2.

7. Включить секундомер и нажать клапан «Капилляр», вода будет перетекать из сосуда 3 в мерную емкость 2, вытесняя из нее воздух, который выходит в атмосферу через капилляр 1.

8. Измерить с помощью манометра 4 разницу в столбиках воды (h₁ - h₂), возникшую в результате перепада давлений на концах капилляра 1.

9. В момент прохождения уровня воды верхней отметки H₁ на уровнемере, выключить секундомер, отпустить клапан «Капилляр». Записать в таблицу разницу уровней (H₁ - H₂) и время  между прохождением водой верхней и нижней отметок на уровнемере.

10. Повторить пункты (5-9) не менее пяти раз.