Порядок проведения лабораторной работы. Подготовка к выполнению работы

Подготовка к выполнению работы

1. Закрепите установку в штативе (рис. 1). Зажим со шланга резервуарапри этом должен быть снят.

2. Подключите установку к USB-разъёму компьютера. При этом должен засветиться один из двух светодиодов на корпусе прибора, что свидетельствует о наличии питания.

3. Запустите программу «Практикум», откройте меню выбора сценария эксперимента (кнопка и выберите сценарий «Изучение изобарного процесса».

4. Для настройки датчика объёма растяните цилиндр с гофрированными стенками, а потом сожмите его до объема близкого к минимальному - при этом должен засветиться индикатор готовности на корпусе прибора (второй светодиод).

5. Убедитесь в герметичности системы. Запустите измерения (нажмите кнопку ), установите зажим на трубку при среднем значении объема резервуара. Попробуйте рукой растянуть или сжать резервуар. Вы увидите соответствующие изменения объема на графике, однако после снятия нагрузки резервуар должен вернуться к исходному значению объема. Скачкообразные изменения объема на графике обусловлены дискретностью считывания меток с линейки датчика.

6. Снимите зажим с трубки и установите значение объёма в пределах570 - 600 мл, после чего пережмите трубку зажимом (отделите внутренний объем от атмосферы) и остановите регистрацию данных(нажмите кнопку ).

Проведение измерений и обработка данных

1. Начните регистрацию данных (нажмите кнопку ).

2. Погрузите резервуар в сосуд с горячей водой (температура воды должна быть 70-75 градусов). Когда показания датчика температуры перестанут изменяться (выйдут на стационарное значение), извлеките резервуар из сосуда с горячей водой и оставьте его охлаждаться на воздухе.

3. Остановите измерения после того, как температура газа в резервуаре упадет до значений, на 3 - 5 градусов превышающих комнатную температуру.

4. Измените масштаб полученных графиков по горизонтальной оси так, чтобы весь процесс остывания газа был на экране. Для этого нажмите

кнопку в верхней строке окна каждого графика и в появившейся таблице установите в качестве верхнего предела максимальное значение времени, в течение которого шла регистрация данных.

5. Произведите выбор экспериментальных точек. Для этого установите курсор мыши на участок графика объёма, соответствующий началу охлаждения газа и, нажав левую кнопку мыши, разместите в этой точке жёлтый вертикальный маркер (он появляется синхронно во всех окнах регистрации). Нажмите в любом из окон кнопку отмеченные маркером значения давления и объёма будут отправлены в таблицу обработки. Рекомендуется выбирать точки на графике объема непосредственно перед скачкообразным изменением объема, т.к. это позволяет скомпенсировать небольшую разницу температуры, которая всегда существует между поверхностью сенсора и газом.

6. Вернитесь на экран регистрации измерений и добавьте описанным выше способом ещё 10-15 экспериментальных точек в таблицу обработки.

7. Перейдите на вкладку «График V(t)», где в координатах (V,t)строятся зарегистрированные экспериментальные точки. Проанализируйте расположение точек на координатной плоскости и сделайте предположение относительно типа зависимости объема от температуры. В верхнем левом углу выберите из выпадающего списка тип функции, соответствующий сделанному предположению. Нажмите кнопку - будет построен график функции выбранного типа наилучшим образом проходящий через экспериментальные точки, а на экране появится уравнение этой функции.

8. На начальном участке записи (до начала нагрева) определите исходное значение объема и температуры и рассчитайте по этим данным параметр V₀—объем газа при 0°С. Найдите температурный коэффициент объемного расширения газа.

9. Представьте полученные данные в координатах (объем, абсолютная температура), для чего перейдите на вкладку «График V(T)».Аналогично предыдущему пункту выберите и постройте соответствующий график теоретической зависимости, а также определите температурный коэффициент объемного расширения газа.

10.Откройте окно формирования электронного отчёта, нажав кнопку Нажмите правую кнопку мыши и, выбирая пункты меню «данные» или «обработка», перенесите в отчёт полученную таблицу обработки

и графики. Проанализируйте полученные результаты и сформулируйте в отчёте вывод о том, какой получилась зависимость объема газа от температуры и как это соответствует известным вам газовым законам. Впишите в отчёт полученное значение коэффициента объемного расширения газа.