"Две колбы"

Постановка задачи:Постановка задачи:

Каждая из двух одинаковых колб (одна Каждая из двух одинаковых колб (одна пустая, одна – с водой) соединена гибким пустая, одна – с водой) соединена гибким шлангом с резервуаром, содержащим шлангом с резервуаром, содержащим воду, который находится ниже, чем воду, который находится ниже, чем колбы. Колбы нагреваются и колбы. Колбы нагреваются и поддерживаются некоторое время при поддерживаются некоторое время при температуре температуре tt = 100 = 100 ººС. После прекращения С. После прекращения нагревания колбы остывают, и вода нагревания колбы остывают, и вода втягивается в трубки.втягивается в трубки.

Задание:Задание:

Исследуйте и опишите, в какой Исследуйте и опишите, в какой трубке вода подымается быстрее и в трубке вода подымается быстрее и в какой трубке конечная высота какой трубке конечная высота уровня больше. Как данный эффект уровня больше. Как данный эффект зависит от времени нагрева?зависит от времени нагрева?

Схема установкиСхема установки

Фото установкиФото установки

Результаты экспериментаРезультаты экспериментаСкорость поднятия водыСкорость поднятия воды

Таблица 1.                

Зависимость высоты поднятия уровня воды от времени

в пустой колбе

№ опыта

h,см

5 10 15 20 25 30 35 40

t, с t, с t, с t, с t, с t, с t, с t, с

1 1 4 7 14 22 30 37 44

2 1 4 7 11 16 23 28 33

3 1 4 7 12 17 27 35 46

4 1 4 8 12 21 29 39 50

5 2 5 8 13 19 27 38 49

среднее время, с 1,2 4,2 7,4 12,4 19 27,2 35,4 44,4

среднее0,4 0,4 0,49 1,02 2,28 2,4 3,929 6,086

кв.отклонение, с

отн.погрешность, % 33,3 9,52 6,62 8,224 12 8,824 11,1 13,707

сред.скорость, см/с 4,17 2,38 2,03 1,61 1,32 1,1 0,99 0,901

Результаты экспериментаРезультаты экспериментаСкорость поднятия водыСкорость поднятия воды

Таблица 2.                

Зависимость высоты поднятия уровня воды и скорости поднятия от времени

в колбе c водой

№ опыта

h,см

5 10 15 20 25 30 35 40

t, с t, с t, с t, с t, с t, с t, с t, с

1 10 17 26 31 53 71 92 103

2 9 20 32 43 62 75 90 107

3 10 21 30 39 56 69 87 104

4 8 17 27 47 60 72 89 112

5 11 24 35 51 67 78 93 109

среднее время. с 9,6 19,8 30 42,2 59,6 73 90,2 107

среднее1,02 2,64 3,29 6,882 4,84 3,162 2,135 3,2863

кв.отклонение, с

отн.погрешность, % 10,6 13,3 11 16,31 8,12 4,332 2,367 3,0713

сред.скорость, см/с 0,52 0,51 0,5 0,47 0,42 0,41 0,39 0,374

Результаты экспериментаРезультаты экспериментаСкорость поднятия водыСкорость поднятия воды

Зависимость высоты поднятия воды h от времени t

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100 120

t,c

h, с

м для пустой колбы

для колбы с водой

Результаты экспериментаРезультаты экспериментаСкорость поднятия водыСкорость поднятия воды

Зависимость средней скорости поднятия воды от времени

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 20 40 60 80 100 120

t, c

<v>,

см

для пустой колбы

для колбы с водой

Выводы:Выводы:

Скорость поднятия воды в трубке, Скорость поднятия воды в трубке, соединенной с пустой колбой соединенной с пустой колбой больше, чем скорость поднятия больше, чем скорость поднятия воды в колбе с водой.воды в колбе с водой.

С течением времени средняя С течением времени средняя скорость поднятия воды в обоих скорость поднятия воды в обоих случаях уменьшается.случаях уменьшается.

Выводы:Выводы:

Исходя из наблюдений, высота Исходя из наблюдений, высота поднятия воды в трубке, поднятия воды в трубке, соединенной с колбой с водой выше, соединенной с колбой с водой выше, чем в трубке, соединенной с пустой чем в трубке, соединенной с пустой колбой.колбой.

Экспериментально мы это не Экспериментально мы это не смогли подтвердить из-за малой смогли подтвердить из-за малой длины стеклянных трубок.длины стеклянных трубок.

Выводы:Выводы:

Зависимость рассматриваемых Зависимость рассматриваемых эффектов от времени нагрева колб эффектов от времени нагрева колб нами не рассматривалась в силу нами не рассматривалась в силу наших технических возможностей.наших технических возможностей.