ORO KLAMPUMO KOEFICIENTO IR MOLEKULIŲ VIDUTINIO LAISVOJO LĖKIO NUSTATYMAS (laboratorinis darbas)
ORO KLAMPUMO KOEFICIENTO IR MOLEKULIŲ VIDUTINIO LAISVOJO LĖKIO NUSTATYMAS Tikslas: išmatuoti oro klampumo koeficientą ir molekulių vidutinį laisvąjį lėkį. Priemonės: sekundometras, manometras, menzūra ir prietaisas oro klampumo koeficientui matuoti.
Darbo metodika ir pagrindinės priemonės
Dujų arba skysčių sluoksniai, slinkdami vienas kito atžvilgiu, veikia vienas kitą klampos arba vidinės trinties jėga: 
(1) Čia h – dinaminis klampumo koeficientas, skitiniu didumu lygus jėgai, veikiančiai vienetinio ploto (ds=1) sluoksnį, kai dujose arba skystyje sudarytas vienetinis sluoksnių judėjimo greičių gradientas (dv/dx=1). Puazelis apskaičiavo, kad, esant kapiliarinio vamzdelio, kurio spindulys r ir ilgis d, galuose Dp slėgių skirtumui, per laiką t ištekėjusio skysčio, kurio klampumo koeficientas h, tūris V yra: 
(2) Vandens manometru išmatuojame vamzdžio galuose slėgių skirtumą: 
(3) Čia Dh – manometro skysčio stulpelių aukščių skirtumas, r – manometro skysčio tankis, g- laisvojo kritimo pagreitis. Iš (2) ir (3) plaukia, kad: 
(4) Molekulinėje kinetinėje dujų teorijoje klampumo koeficientas h yra susiejamas su dujų tankiu: 
(5) Molekulių vidutiniu šiluminio judėjimo greičiu: 
(6) Ir molekulių vidutiniu laisvuoju lėkiu <l>: 
(7) Išmatavę klampumo koeficientą h, atmosferos slėgį p, temperatūrą T ir žinodami, kad oro molinė masė M=29*10-3kg/mol, įvertiname vidutinį oro molekulių laisvąjį lėkį: 
(8)
Paklaidų skaičiavimo formulės: 
(9)
(10)
Bandymo eiga
- Paruošiame matavimo įrenginį tyrimams: į indą 4 įpilame vandens, atsukame čiaupą, palaukiame, kol nusistovės manometro parodymai. Užrašome manometro stulpelių aukščių skirtumą Dh. Tuo metų vanduo teka į atsarginį indą.
- Po ištekančio vandens čiaupu pastatome menzūrą ir laukiame t=1min; išmatuojame, kiek vandens per šį laiką pritekėjo į menzūrą. Išmatuojame vandens tūrį. Bandymą pakartojame 3 kartus ir suskaičiuojame <V>, ir Stjudento apskaičiuojame DV.
- Pagal formulę (4) apskaičiuojame klampumo koeficiento h didumą. (kapiliaro duomenys d ir r pateikiami prie įrenginio).
- Pagal (8) formulę apskaičiuojame molekulių vidutinį laisvąjį lėkį <l>.
- Įvertiname Dl ir Dh.
| Nr. | Dh,m | <Dh>,m | Dh-<Dh>,m | (Dh-<Dh>)2,m2 | S<Dh>,m | D(Dh),m |
| 1 | 0,13 | 0,01 | 0,0001 | |||
| 2 | 0,12 | 0,12 | 0 | 0 | 0,009 | 0,04 |
| 3 | 0,10 | -0,02 | 0,0004 |
| Nr. | V,m3 | <V>,m3 | V-<V>,m3 | (V-<V>)2,m6 | S<V>,m3 | DV,m3 |
| 1 | 3,6*10-5 | 0,3*10-5 | 9*10-12 | |||
| 2 | 3,4*10-5 | 3,3*10-5 | 0,1*10-5 | 10-12 | 1,8*10-6 | 7 *10-6 |
| 3 | 3,0*10-5 | -0,3*10-5 | 9*10-12 |
t= (60,00±0,01) s T=289K d= (0,061±0,001) m p=9,8*104Pa D=2r=4,45*10-4m ρ1=13600kg/m3 r=2,25*10-4m ρ=(1000±10)kg/m3 h=2,941*10-5Pa*s l=1,947*10-7m/s lh=1,331*10-5Pa*s Dl=1,98*10-8m/s
Išvados: