Работа9.Исследованиеуравнениясостояния идеальногогазаЦель работы:исследовать взаимосвязь объемов, давлений и температур газа в двух его состояниях.Оборудование:трубка-резервуар с двумя кранами, термометр, калориметр, измерительная лента, стержень штатива с муфтой и лапкой, укладочный короб.Дополнительное оборудование: барометр-анероид (один на класс).Исследуемым газом является воздух, находящийся внутри прозрачной эластичной трубки-резервуара с кранами на концах. В работе экспериментально проверяется утверждение о том, что для определенного количества газа в двух его состояниях соотношение между давлением, объемом и температурой остается постоянным и равно pV/T.Первое состояние воздуха получают путем его нагревания. Кран на одном конце трубки-резервуара закрывают. Трубку закладывают потно, виток к витку внутрь стакана калориметра закрытым краном вниз.Затем в калориметр наливают теплую воду так, чтобы ее уровень оказался выше открытого крана на несколько миллиметров. Воздух в трубке станет быстро нагреваться, и из открытого крана пойдут пузырьки. Прекращение их образования укажет на то, что температура воздуха и теплой воды сравнялись. Сразу после этого верхний кран закрывают.Температуру воздуха в нагретом состоянии определяют по температуре воды в калориметре. Объем равен объему внутренней полости трубки, а давление равно атмосферному. (В эксперименте давление водяного столба высотой несколько миллиметров не учитывается).Затем воздух переводят в другое состояние. Вначале теплую воду в калориметре заменяют таким же количеством воды комнатной температуры. Верхний кран открывают. Объем воздуха в трубке из-за охлаждения уменьшается и внутрь нее будет втягивать вода из стакана.После того, как воздух охладится до комнатной температуры (обычно это происходит через 2-3 минуты), кран закрывают, а трубку извлекают из калориметра и несколько раз встряхивают, чтобы вода, вошедшая в нее, образовала вблизи крана неразрывный столбик

---

З атем конец трубки с водой закрепляют вертикально лапками штатива, но так, чтобы внутренний канал трубки не пережимался (рис. 10).Верхний кран открывают и наблюдают сжатие воздуха под действием силы давления водяного столба. Во втором состоянии параметры воздуха окажутся следующими. Давление равно сумме атмосферного давления и давления водяного столба, объем уменьшится на объем трубки, занятый водой и вошедшим после сжатия воздухом, температура равна комнатной. Измерив параметры воздуха в двух состояниях, проверяют выполнение равенства:Объем измеряют в единицах длины воздушного столба.При подготовке к работе ученикам следует напомнить формулу для расчета давления жидкости и значение плотности воды. Данные измерений и вычислений заносят в таблицу.

L1, мм

t1, °C

Т1, К

p1, 103 Па

hB, мм

L2, мм

pB, 103 Па

p2, 103 Па

t2, °C

Т2, К

В таблице:L₁и L₂ - объем воздуха, соответственно, в нагретом и охлажденном состояниях, выраженный в единицах длины воздушного столба в трубке-резервуаре;t₁ и t₂ - значение температуры воздуха в тех же состояниях;Т₁, и Т₂ - те же значения температуры, но выраженные в градусах Кельвина;

---

h_B - высота водяного столба в трубке-резервуаре;р₁, - давление воздуха в нагретом состоянии (определяют по показанию барометра-анероида);р_в - давление столба воды на воздух в трубке (р_в = ρgh_B, ρ- плотность воды, g - ускорение свободного падения);р₂ - давление воздуха в трубке после охлаждения ().

---

Смотрите также файлы

• К расноярский государственный аграрный университет.docx

• Понятие банковского кредита, виды кредитов, принципы кредитования.docx

• Конкурса Навигаторы детства.pdf

• Римское право.docx

• Утверждаю Директор Департамента развития науки и человеческих ресурсов Министерства здравоохранения рк телеуов М. К. 2012 г табель и нормы ресурсов кабинета Детские болезни с кабинетом доклинической практики.docx