Проверка соотношения (5) молекулярно кинетической теории.

Для проверки соотношения ёмкость из пористого материала не должна сообщаться с атмосферой через капилляр. Для этого необходимо герметизировать выход капилляра 6 специальной резиновой заглушкой.

Порядок выполнения задания:

1. Снять верхнюю крышку установки, выдвинуть вверх левое боковое стекло и герметизировать выход капилляра резиновой заглушкой.
2. Проверить выключённое состояние тумблеров 10, 11, 12 установки. Повернуть регулятор температуры 3 против часовой стрелки, выключив его (щелчок в крайнем положении).
3. Включить тумблер питания установки 9, тумблер 10 питания регулятора температуры, тумблер 11 питания вентилятора, тумблер 12 питания измерителя температуры.
4. Включить регулятор температуры плавным поворотом на малый угол ручки 3 по часовой стрелке. При этом необходимо следить по манометру 7 за перепадом давления, который не должен превышать длины шкалы манометра.
5. Плавно увеличивать температуру в ёмкости, до рабочего режима t ~ (35 – 45) ^оC, при котором наступает стационарный процесс диффузии воздуха через пористую перегородку внутрь ёмкости. При этом необходимо следить по манометру 7 за перепадом давления, который не должен превышать длины шкалы манометра.
6. При достижении стационарного процесса произвести измерения , , . Температура воздуха внутри капилляра считается постоянной и равной температуре воздуха в лаборатории.

3.2. Определение коэффициента диффузии молекул воздуха через перегородку.

Для определения величины используется соотношение в виде

,

где - масса воздуха, протекшая через пористую перегородку, площадь которой и толщина стенки , за время ; - плотность воздуха при температуре внешней поверхности стенки ; - плотность воздуха внутри ёмкости при температуре .

Масса воздуха, пропущенная пористой перегородкой внутрь ёмкости за время равна массе воздуха протекшего через капилляр из ёмкости в атмосферу за то же время. Поэтому для расчёта величины используется формула Пуазейля

,

где – радиус капилляра; – перепад давления на капилляре; – длина капилляра; – вязкость воздуха при температуре в капилляре; – плотность воздуха в капилляре. Из и следует

.