Tallina Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 14 TO: Poiseuille' meetod Töö eesmärk: Töövahendid: Vedeliku sisehõõrdeteguri Katseseade, mensuur või kaalud, määramine Poiseuille' mõõtejoonlaud, termomeeter, meetodil anum Skeem: 3.Katseandmete tabelid Mõõdetav suurus Mõõtarv ja -ühik Määramatus Veesamba kõrgus h1 katse algul Veesamba kõrgus h2 katse lõpul Keskmine kõrgus Kapillaari pikkus l Väljavoolanud vee ruumala V Kapillaari raadius r Voolamise kestus t Vee temperatuur Vee sisehõõrdetegur 4. Arvutused
füüsika I praks : Poiseuille' meetod
docstxt/133081053651008.txt
docstxt/12918147549159.txt
Tallinna Tehnikaülikool Füüsika instituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr: 14 OT: Poiseuille' meetod Töö ülesanne: Töövahendid: Vee sisehõõrdeteguri määramine Katseseade, mensuur või kaalud, Poiseuille' meetodil. mõõtejoonlaud, termomeeter, anum. Tabelid Mõõdetav suurus Mõõtarv ja ühik Absoluutne viga Veesamba kõrgus katse algul R Veesamba kõrgus katse lõpul R Keskmine kõrgus Kapillaari pikkus Väljavoolanud vee ruumala Kapillaari raadius r Voolamise kestus Vee temperatuur
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr: 14 TO allkiri: Poiseuille´ meetod Töö eesmärk: Vedeliku Töövahendid: Katsesead, mensuur või sisehõõrdeteguri määramine kaalud, mõõtejoonlaud, termomeeter, Poiseuille´ meetodil. anum. Skeem: Joonis 1. Töö teoreetilised alused Vedeliku laminaarsel voolamisel on vedeliku kahe teineteisega paralleelse kihi vaheline sisehõõrdejõud arvutatav Newtoni sisehõõrdejõu valemi järgi: dv 1. F=ηS ,
Andmetabel suurus mõõt ühik määramatus ühik h1 1.087 m 0.0008 m h2 1.072 m 0.0008 m keskmine h 1.0795 m l 0.731 m 0.001 m V 0.0000495 m3 0.000002 m3 r 0.00035 m 0.00001 m t 480.421 s 0.005 s temp 20 C n 8.28E-04 ρ 998.21 kg/m3 ∆ℎ 0.000811194 Arvutused �=�∙�∙ℎ �= 10579.56 Pa ∆�=�∙�∙∆ℎ ∆ = ∆� 7.95005 Pa ∆�=√((��/�� ∙∆� )^2+(��/�� ∙∆�)^2+(��/� ( / �∙∆�)^2+ ((��/� / � ∙∆�)^2+(��/� ( / �∙∆�)^2 ) ∆�=√(((4�� ^3 � )...
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 14 OT: POISEUILLE' MEETOD Töö eesmärk: Töövahendid: vee sisehõõrdeteguri määramine katseseade, mensuur või kaalud, mõõtejoonlaud, Poiseuille' meetodil termomeeter, anum Skeem Töö käik 1. Seadke kapillaartoru C horisontaalseks. Valage reservuaari A vett, kuni vee nivoo ulatub 1... 2 cm allapoole anuma ülemisest äärest. 2. Kontrollige, et torus B poleks õhku. Õhu olemasolul tõusevad õhumullid reservuaari A, kui pigistada ühendatavat kummivoolikut. 3. Mõõtke katse algul veesamba kõrgus h1
docstxt/14146052027997.txt
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: 13.11.2008 Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 14 OT: Poiseuille' meetod Töö eesmärk: Töövahendid: Vee sisehõõrdeteguri määramine Katseseade, mensuur või kaalud, Poiseuille' meetodil. mõõtejoonlaud, termomeeter, anum. SKEEM Teoreetilised alused Vedeliku laminaarsel voolamisel on vedeliku kahe teineteisega paralleelse kihi vaheline sisehõõrdejõud arvutatav Newtoni sisehõõrdejõu valemi järgi: = , Kus on sisehõõrdetegur (dünaamiline viskoossus), vaadeldavate kihtide pindala,
ajamõõtja, pump gaasholderi täitmiseks Joonis Töö teoreetilised alused Sisehõõrde olemus on gaasides ja vedelikes erinev. Kuid küllalt suure gaasi tiheduse korral, kui molekulide vaba tee pikkus on väike võrreldes toru raadiusega, milles gaas voolab, võib gaasi voolamist vaadelda sarnaselt vedeliku voolamisega ja kasutada hüdrodünaamika valemeid ning meetodeid. Poiseuille valemi põhjal on kokkusurumatu vedeliku ruumala, mis r 2 laminaarsel voolamisel aja jooksul läbib toru ristlõiget V = p , kus r 8l on kapillaari raadius, l on kapillaari pikkus, on vedeliku sisehõõrdetegur ning p on rõhkude erinevus kapillaari otstel. Gaasi võib lugeda kokkusurumatuks, kui ta on küllalt suure tihedusega
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Natalia Novak Teostatud: Õpperühm: YAMB11 Kaitstud: Töö nr. 14 OT POISEUILLE’ MEETOD Töö eesmärk: Töövahendid: Vee sisehõõrdeteguri määramine Katseseade, mensuur või kaalud, mõõtejoonlaud, Poiseuille’ meetodil. termomeeter, anum. Skeem 1. Töö teoreetilised alused Vedeliku laminaarsel voolamisel on vedeliku kahe teineteisega paralleelse kihi vaheline sisehõõrdejõud arvutatav Newtoni sisehõõrdejõu valemi järgi: dv F S dx , (1)
jõud. Tõstvaks jõuks kapillaaris on veemolekulide adhesioon kapillaartoru seinaga ja pindpinevus. TÕSTEV jõud = ümbermõõt x pindpinevustegur = 2 π rS Langetavaks jõuks on veesamba kaal. LANGETAV jõud = kõrgus x pindala x vee tihedus x gravitatsiooni jõud = h π r2rg Veeauru difusioonikoefitsient on kas suurem või väiksem kui vedela vee koefitsient. Kui palju suurem või väiksem? Veeauru difusioonikoefitsient on suurem 10 000x. Nimetada tegurid, mis mõjutavad veevoolu kiirust Poiseuille valemis r 4 P 8 X V= r - toru raadius P - rõhu erinevus distantsil X (toru pikkus) - vee viskoossus (10-3 Pa s) Valemist on näha, et vedeliku voolamise kiirus torus sõltub toru diameetrist väga tugevasti. 4 µm raadiusega torus liigub vedelik 256 korda kiiremini kui 1 µm raadiusega torus. Seetõttu on suurema diameetriga juhtsoontes vee liikumise kiirus palju suurem kui väikese diameetriga juhtsoontes.
kapillaarsüsteemist. Vedeliku eemaldamist takistab kapillaarrõhk. Kapillaarrõhu kasv kapillaaride läbimõõdu kahanemise tulemusena tasakaalustab välise surve. Laboratoorsed katsed survel 15 MPa andsid massi maksimaalseks kuivuseks 60%. Filtratsioon Filtratsiooniprotsess toimub trummel- ja lintfiltrites, sõelpõhjaga basseinides, kateldes ja difusöörides. Filtratsioonikiirus on isloomustatav Poiseuille võrrandiga, mis määrab ajaühikus läbi pinnaühiku filtreeruva vedeliku koguse. Õhukese filtreeriva kihi puhul ( trummelfilter ) on kihi kokkusurutuse aste kihi paksuses peaaegu ühesugune. Läbi paksu kihi filtreerimisel tiheneb eelistatult vaid filtreeriva pinna vastas paiknev massikiht, kuhu koondub peaaegu kogu filtratsioonitakistus. Difusioon Difusiooni teel väljuvad kiudude seest lahustunud ained. Difusiooniteooria võrrandeid kasutades on
kaudu. Voolamistakistus on põhjustatud vedeliku viskoossuse, voolamise iseloomu ja veresoonte mõõtmetega. 47.Kuidas jaotub vererõhk veresoontes? Rõhk väheneb aortilt (100 mmHg) suurtele veenidele (10 ja vähem). 48.Võrdle verekiirust veresoontes. Soonte keskel on vedeliku kiirus kiireim, toru seinte läheduses aeglasem. 49.Mida nimetatakse hüdrauliliseks takistuseks? Vedeliku mõjul toimuv takistus. 50.Kui suur on veresoonte hüdrauliline takistus? Valem. R = 8l/²r4 51.Poiseuille'i seadus. Mida nim. rõhugradiendiks? Poiseuille seaduse järgi vedeliku ruumala, mis läbib ristlõiget , on võrdeline rõhugradiendiga, toru raadiuse neljanda astme ja aja korrutisega ning pöördvõrdeline vedeliku sisehõõrdteguriga. Rõhugradient on rõhkude vahe jagatud l'ga: (p-p1)/l 52.Mis juhtub voolutugevusega, takistusega veresoone raadiuse suurenemisel? Kui raadius kahekordistub, siis voolutugevus suureneb 16 ja takistus väheneb 16 korda. 53.Pidevuse võrrand
Keskmine kiirus sellise liikumise korral on pool maksimaalsest kiirusest: 1 = max (3.51). 2 Laminaarsel voolamisel ainsaks hõõrdeallikaks on viskoossus, ning hõõrdesurvekadu on võrdeline fluidumi voolamise kiirusega. Hõõrdesurvekadu saab aga avaldada Bernoulli võrrandist. Peale mõningaid teisendusi saab nn. Hagen-Poiseuille võrrandi: 32l µ hhõõrde = , (3.52) gd 2 kus l on toru pikkus. Kui korrutada võrrandis nii murru lugeja kui ka nimetaja kiirusega, saame kätte järgmise avalduse: 64 µ 2 hhõõrde = (3.53). g d 2g
o f = S , - viskoossuskoefitsent e dünaamiline sisehõõrdetegur [Pa s], - kiiruse muutumine vertikaalis, S pindala. o Njuutonlikud vedelikud vedelikud, millel sisehõõrdetegur on antud temperatuuril konstantne ja ei sõltu voolukiirusest. Nt vesi, bensiin, petrooleum, õhk. o Mittenjuutonlikud vedelikud vedelikud, millel sisehõõrdetegur antud temperatuuril sõltub voolamiskiirusest. Nt veri (tervikuna). · Hagen-Poiseuille valem. o Valem käsitleb viskoosse vedeliku koguvoolu torudes. Valemist järeldub, et mida viskoossem on vedelik, seda väiksemad on voolukogused. Eriti tundlikud on vooluhulgad toru raadiuse muutmisele. Kui toru raadius väheneb 2 korda, siis vooluhulk väheneb = 16 korda. · Frontaaltakistus. o Frontaaltakistus on võrdeline keskkonna dünaamilise viskoossusega . o Frontaaltakistus on võrdeline keha liikumiskiirusega u vedeliku suhtes.
hõlmalistest klappidest ning tsükkel algab otsast. Lõppdiastoolse ja lõppsüstoolse mahu vahe on väjutusfraktsioon. Rõhkude muutused südametsükli vältel vasakus vatsakeses 0- 115 mm/Hg, aordis 76-115 mm/Hg, vasakus kojas 0-10 mm Hg 33) Vere voolamise seaduspärasused veresoonkonnas. Vere voolamise maht- ja joonkiirused ning takistused veresoonkonna eri osades. Veri voolab suurema rõhuga piirkonnast madalama rõhuga piirkonda. Kirjeldatakse Poiseuille võrrandiga. Tegurid on soone pikkus, diameeter, vedeliku viskoossus ja muidugi rõhkude Maali-Liina, jaanuar 2012 vahe. Vere voolutugevus on tugevasti lihtsustatult analoogne Ohmi seadusega V=ΔP/R=Q. Vere mahtkiirus on ajaühikus ristlõikepindala läbiva vere ruumala. 2
9/r. 10. defineerige difusioonikoefitsient. Veeauru difusioonikoefitsient on kas suurem või väiksem (õige variant alla kriipsutada) kui vedela vee difusioonikoefitsient. Kui palju suurem või väiksem? 10 000x . Aine kogus, mis kindlates temp ja rõhu tingimustes difundeerub ajaühikus läbi pinnaühikum kui kontsentratsiooni gradient on üks molm-4 11. Nimetada tegurid, mis suurendavad ja vähendavad veevoolu kiirust Poiseuille valemis Vee viskoossus, rõhu erinevus piki toru. Toru raadius. 12. Kui suur on veevoolu kiirus juhtkimpude ksüleemis? Millest kiirus sõltub? Okaspuutaimedel 1-2 m/h. Liaanidel kuni 500 m/h. Sõltub veepotensiaali gradiendist süsteemis muld-taim-atmosfäär. Takistusest juhtsoontes ja rõhu erinevustest juhtsoontes (juhtsoontes toimub rõhuvoolu toimel liikumine). 13. Piirplasmolüüsi korral on turgorrõhu väärtus null, veepotentsiaali ja osmootse potentsiaali väärtused on võrdsed. 14
Vere voolamise mahtkiirus mingis veresooneosas oleneb veresoonelõigu otste vahel valitsevatest rõhkude vahedest ja selle lõigu takistusest verevoolule. Q=(P1-P2)/R Q-mahtkiirus; P1 ja P2-rõhud veresoonte otste vahel; R- takistus. Vererõhu diferentsi määrab mahtkiiruse ja takistuse korrutis: (P1-P2)=Q*R Takistus, mida avaldab veresoone teatud lõik vere voolamisele, on vere laminaarsel voolamisel väljendab Poiseuille´seadusega. R=8*L*n/Pii+r4 L-veresoone antud lõigu pikkus; n-vere viskoossus, Pii-3,14; r-veresoone viskoossus. Vere mahtkiirus (ml/min //l/min), sellest nähtub, et verevool on võrdeline soontesüsteemi erinevate osade rõhu diferentsiga, veresoone raadiuse neljanda astmega ning pöördvõrdeline veresoone pikkuse ja vere viskoossusega. Muude tingimuste samaks jäämisel sõltuks vere mahtkiirus ainult veresoone diameetrist ja viimane võrduks näiteks kahe ühikuga, siis oleks
O cmH2O O cmH2O O cmH2O O cmH2O + 5 cmH2O - 5 cmH2O -15 cmH2O +10 cmH2O 18. Hingamisteede takistus, seda määravad faktorid. Sõltub rõhkude diferentsist, gaasi omadustest ja voolamise iseloomust. Laminaarsel voolamisel kasutatav Poiseuille seadus. 38 Ламинарное течение - течение, при котором жидкость или газ перемещается слоями без перемешивания и пульсаций. NB! 1) Hingamisteede läbimõõdu tähtsus!! 2) Väikeste hingamisteede ristlõike kogupindala!! 19. Restriktiivsed ja obstruktiivsed muutused,
........ ja langetav jõud............ Tõstev jõud= ümbermõõt * pindpinevus= 2rS =2pii*r*cos a * 0,073 kg s -2 langetav jõud= kõrgus* pindala* vee tihedus* raskusjõud= hr2g = hr2 * 998 kg m-3 * 9.8 m s-2 18. Veeauru difusioonikoefitsient on kas suurem või väiksem (õige variant alla kriipsutada) kui vedela vee difusioonikoefitsient. Kui palju suurem või väiksem? on suurem 104 korda 19. Nimetada tegurid, mis mõjutavad veevoolu kiirust Poiseuille valemis r 4 P V= 8 X r - toru raadius P - rõhu erinevus distantsil X (toru pikkus) - vee viskoossus (10-3 Pa s) Valemist on näha, et vedeliku voolamise kiirus torus sõltub toru diameetrist väga tugevasti. 2 20. Kui suur on veevoolu kiirus juhtkimpude ksüleemis? Millest kiirus sõltub?
annaabi.ee 
