Главная страница
Навигация по странице:

  • ЛЭТИ” кафедра физики

  • Исследование процессов переноса в газах Цель работы

  • Приборы и принадлежности

  • Основные расчетные формулы. 1

  • 6.

  • 3. Среднеквадратичное отклонение среднего арифметического

  • 4.Расчет случайной погрешности по размаху выборки

  • 5. Приборная погрешность

  • 6. Расчет полной погрешности

  • 7. Результат в округленной форме

  • 8. Определения коэффициента вязкости


  • Вывод

  • ДЛДЛД. Лабораторная работа. Отчет по лабораторнопрактической работе 9 Исследование процессов переноса в газах Выполнил Факультет эл


    Скачать 274.5 Kb.
    НазваниеОтчет по лабораторнопрактической работе 9 Исследование процессов переноса в газах Выполнил Факультет эл
    АнкорДЛДЛД
    Дата07.12.2022
    Размер274.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаЛабораторная работа.doc
    ТипОтчет
    #833281

    Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

    ЛЭТИ”

    кафедра физики

    ОТЧЕТ

    По лабораторно-практической работе № 9

    Исследование процессов переноса в газах

    Выполнил

    Факультет ЭЛ

    Группа № 2282

    Преподаватель Попов Ю.И

    Выполнил студент: Ананьев А.Д.

    Проверил: Попов Ю.И.

    Санкт-Петербург

    2022

    Лабораторная работа 9


    Исследование процессов переноса в газах

    Цель работы: изучение явлений переноса в газе. Определение коэффициента диффузии, вязкости газа, длины свободного пробега и эффективного диаметра молекул.

    Приборы и принадлежности: прибор для измерения объемной скорости газа.

    Описание установки:





    Прибор для измерения объемной скорости течения газа (рис. 3.3) состоит из сосуда 1 с исследуемым газом и сосуда 2, заполненного водой и присоединенного к сосуду 1 гибкой трубкой. Давление в сосуде 1 регулируется перемещением по вертикали открытого сосуда 2 и измеряется U-образным манометром 3 (1 мм вод. ст.  10 Па). Сосуд 1 сообщается с атмосферой через кран 4 и узкую трубку 5. Положение уровня жидкости и изменение объема газа в сосуде 1 определяются по шкале 6 (1 деление соответствует 5 см3).

    К явлениям переноса относят диффузию, внутреннее трение (вязкость), теплопроводность. В данной работе исследуются первые два явления.
    Основные расчетные формулы.

    1. -Формула для определения коэффициента вязкости.

    Где - коэффициента вязкости; -радиус капилляра; -разность давлений в сосуде №3; -время течения газа в сосуде; -объем протекающего газа(воздуха.)

    2. = V / (t a2). Где  средняя по сечению скорость течения газа; t-время течения газа в сосуде; -радиус капилляра.

    3. = (8RT / )1/2 Где - средняя скорость теплового движения молекул; R = 8,31 (Дж/Кмоль)  универсальная газовая постоянная; T температура газа;   молярная масса газа (молярная масса воздуха  = 29 ∙ 103 кг/моль.)

    4. Где - средняя длина свободного пробега; d  газокинетический диаметр молекул; n – концентрация молекул газа.

    5.  = D . Где D коэффициент диффузии;   плотность газа.

    6. -число Рейнольдса.

    ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

    1. Прямые и косвенные измерения



    51.5-45.7=5.8

    52-46.2=5.8

    52.5-46.5=6

    51.3-45.8=5.5

    51.7-45.9=5.8

    Где 1 =



    1. Проверка на промахи:

    | |/ для N=5 и P=95% =0.64

    = 495-487=8; (495-492)/8=0.375<0.64; (488-487)/8=0.125<0.64

    | |/ ; = 6-5.5=0.5; (6-5.8)/0.5=0.4<0.64;

    (5.8-5.5)/0.5=0.6<0.64

    | |/ ; = 2.931-2.88=0.051;(2.931-2.912)/0.051=0.3725<0.64;

    (2.896-2.889)/0.051=0.137<0.64.

    T.е. промахов в выборке нет.

    2. Расчет среднего:

    490.4 Па

    5.78 =

    2.9016 c.

    3. Среднеквадратичное отклонение среднего арифметического:

    1.435 Па

    .

    0.0009 c.

    4.Расчет случайной погрешности по размаху выборки:
    =8; для N=5 и P=95% =0.51 = *R=4.08Па.

    =0.5; для N=5 и P=95% =0.51 = *R=0.255 .

    =0.051; для N=5 и P=95% =0.51 = *R=0.02601 c.

    5. Приборная погрешность:

    =0.5Па

    6. Расчет полной погрешности:

    1.435+0.5=1.935. Округленное значение 2Па.

    Отсюда следует, что значение должно быть округлено до целых.

    0.08+0.025=0.105. Округленное значение 0.1 .

    Отсюда следует, что значение должно быть округлено до десятых.

    0.0009+0.0005=0.0014.Округленное значение 0.001 c.

    Отсюда следует, что значение должно быть округлено до тысячных.

    7. Результат в округленной форме:







    С вероятностью P=95%.
    8. Определения коэффициента вязкости :



    =













    9. Полная погрешность:



    Погрешность в округленной форме:



    отсюда следует, что среднее значение должно быть округлено до сотых.

    Округленный результат: = =6.870.28


    2. Расчет коэффициента диффузии:
    (5.330.22)

    Округленный результат:
    3. а) Расчет средней длины свободного пробега:
    (8RT / )1/2




    б) Расчет газокинетического диаметра молекул:
    p=nkT

    0.51нм.
    4. Проверка выполнения принятых в работе допущений о стационарности течения газа и отсутствия турбулентности, т. е. завихрений течения.
    -число Рейнольдса.

    = V / (t a2). Где  средняя по сечению скорость течения газа.

    = V / (t a2)=

    Тогда число Рейнольдса равно:

    118

    Так как число Рейнольдса ( )<1000 это доказывает стационарность течения газа и отсутствия турбулентности, т. е. завихрений течения в нашей системе.

    Вывод:
    Хаотическое движение молекул в газе приводит к тому, что в объеме газа поддерживается равновесное состояние, которое характеризуется постоянством параметров состояния газа и концентрации молекул во всем его объеме.

    При нарушении равновесия в газе хаотическое движение молекул приводит к возникновению макроскопических потоков, стремящихся восстановить нарушенное равновесное состояние. Явления, возникающие при протекании этих процессов, называются явлениями переноса.

    Для изучения явлений переноса в газе (воздухе) я определил коэффициент диффузии, вязкость газа, длину свободного пробега и эффективный диаметр молекул.

    Благодаря числу Рейнольдса ( ) я доказал стационарность течения газа и отсутствия турбулентности в приборе для измерения объемной скорости течения газа, которая изображена на рисунке1.


    написать администратору сайта