72977

Експериментальне вивчення закону Бойля-Маріотта

Лабораторная работа

Физика

Дослідити експериментально як змінюється тиск газу при зміні об’єму коли незмінна температура і стала маса даного газу і встановити співвідношення між цими величинами. Провести досліди що підтверджують закон Бойля-Маріотта або рівняння стану ідеального газу при ізотермічному процесі.

Украинкский

2014-12-02

119.72 KB

9 чел.

Лабораторна робота №1

Експериментальне вивчення закону Бойля-Маріотта

Мета: 1. Дослідити експериментально, як змінюється тиск газу при зміні об′єму, коли незмінна температура і стала маса даного газу і встановити співвідношення між цими величинами.

2. Виконуючи роботу практично закріпити знання про ізопроцеси в газах.

Завдання: 1. Провести досліди, що підтверджують закон Бойля-Маріотта, або рівняння стану ідеального газу при ізотермічному процесі.

2. На основі дослідних даних провести обчислення і записати їх у таблицю.

3. Графічно накреслити залежність між тиском і об′ємом газу при сталих температурі і масі.

4. Порівняти одержані значення і зробити висновок.

Вимоги техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи №1:

  1.  Перед початком виконання лабораторної роботи чітко визначити мету, завдання і порядок виконання роботи згідно опису.
  2.  Робоче місце перед початком виконання роботи звільнити від усіх непотрібних для роботи предметів і матеріалів.
  3.  Прилади на робочому місці розташуйте так, щоб запобігти їх перекиданню і пошкодженню.
  4.  Стискувати гвинтом сильфон приладу потрібно спокійно, не різко і не більше ніж до 6 поділки, щоб уникнути тріщин в корпусі сильфона.
  5.  Закінчивши роботу, потрібно одержати дозвіл викладача і прибрати своє робоче місце.
  6.  Прибрати своє робоче місце потрібно спокійно, не заважаючи іншим закінчувати роботу.
  7.  Залишати своє робоче місце можна тільки з дозволу викладача, після наведеному на ньому порядку.

Прилади та обладнання: 1. Прилад для вивчення газових законів; 2. Барометр (загальний для всіх); 3. Термометр (загальний для всіх); 4. Дослідний газ – повітря.

Теоретичні відомості. Стан даної маси газу характеризується трьома величинами: об′ємом V, тиском р, і термодинамічною температурою Т. В природі та техніці, як правило, відбуваються зміни всіх величин одночасно, але при цьому дотримується закономірність, яка виражається рівнянням стану газу:  при m=const.

Для даної маси газу, добуток об′єму на тиск поділений на термодинамічну температуру, є величина стала. Перевірити цю залежність експериментально можна, використовуючи прилад для вивчення газових законів.

Опис приладу: Прилад складається з металевого гофрованого циліндра змінного об′єму (сильфону) 1, манометра 2, гумового шланга 3. До сильфона підкріплена демонстраційна шкала 4, яка допомагає при вимірюванні об′єму повітря в циліндрі в умовних одиницях.

Порядок виконання роботи:

  1.  Визначити ціну поділки шкали манометра.
  2.  Зібрати прилад згідно малюнку.
  3.  Відкрити у манометра крані 5 і 6, обертанням гвинта 7 встановити верхню кришку циліндра проти 10-ї поділки демонстраційної шкали, після чого кран 6 закрити.
  4.  Обертаючи гвинт 7 стискаємо сильфон 1, змінюючи об′єм V повітря і тиск р слідкуємо за поділками шкали манометра.
  5.  Записуємо покази манометра в таблицю, коли стискаємо сильфон на показах демонстраційної шкали 9,8,7.
  6.  Всі зняті покази при виконанні досліду записати в таблицю і провести обчислення.
  7.  Зробити обчислення для кожного досліду. Порівняти їх.
  8.  За знайденими результатами побудувати графік залежності між тиском з і об′ємом V газу при сталій температурі Т.
  9.  Зробити висновки на основі проведених дослідів і обчислень.

досліду

Покази манометра

Δр Па.

Об′єм повітря сильфона за

демонстраційною шкалою

Стала РV=C

Па•м3

Середнє значення

сталої Сс  Па•м3

1.

2.

3.

4.

Контрольні запитання

  1.  При якій умові тиск стверджується закон Бойля-Маріотта?
  2.  Як змінюється тиск газу, якщо його охолоджувати?
  3.  Чи створює газ тиск у стані невагомості?
  4.  Визначити масу 20л повітря, яке знаходиться при температурі 273К під тиском 30 атм. (розв′язати задачу).