Порядок проведения лабораторной работы. Подготовка к выполнению работы

Подготовка к выполнению работы

1, Закрепите прибор «Изотерма» в штативе (рис. 1). Шланг резервуара прибора при этом должен быть свободен (не подсоединён к датчику давления).

2. Подключите прибор «Изотерма» и датчик давления к USB-разъёмам компьютера.

3. Установите поршень в среднее положение (отметка 70 мл), после чего присоедините датчик давления. При этом Вы отсоединяете установку от окружающего воздуха.

4. Запустите программу «Практикум», откройте меню выбора сценария обработки эксперимента (кнопка ) и выберите сценарий «Изучение изотермического процесса».

5. Вращая рукоятку винта по часовой стрелке, до предела уменьшите объем газа в резервуаре. Затем вращайте рукоятку в обратном направлении до тех пор, пока не загорится второй светодиод на корпусе прибора - это сигнализирует о том, что прибор готов к работе.

Проведение измерений

1. Погрузите резервуар прибора "Изотерма" в сосуд с холодной водой (чем холоднее, тем лучше).

2. Вращая рукоятку винта по часовой стрелке, переведите поршень в положение, соответствующее минимальному объёму газа. Запустите измерения, нажав кнопку . Убедитесь, что датчик давления показывает величину примерно 200 кПа, а датчик объема - около 35см^З (калибровка датчика объема учитывает объем трубки, соединяющей резервуар с датчиком давления).

3. Когда показания датчика температуры выйдут на стационарное значение, начните медленно вращать рукоятку прибора против часовой стрелки и доведите таким образом поршень до отметки 120мл. Остановите измерения, нажав кнопку .

Во время вращения рукоятки следите за показаниями датчика температуры - температура должна оставаться приблизительно постоянной.

4. Произведите выбор экспериментальных точек. Для этого установите курсор мыши на участок графика (давления или объёма),соответствующий началу расширения газа и нажав левую кнопку мыши разместите в этой точке жёлтый вертикальный маркер – он появится синхронно во всех окнах регистрации.

Нажмите в любом из окон кнопку - отмеченные маркером значения давления и объёма будут отправлены в таблицу обработки.

5. Вернитесь в окно регистрации измерений и добавьте способом описанным выше ещё 10-15 экспериментальных точек в таблицу обработки.

6. Перейдите на вкладку «График p(V)», где в координатах (V,Р)строятся зарегистрированные экспериментальные точки. Проанализируйте расположение точек на координатной плоскости и сделайте предположение относительно типа зависимости давления от объёма. 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, на экране появится уравнение этой функции. После построения графика изотермы нажмите кнопку . для того чтобы отправить значение коэффициента изотермы в таблицу статистики. Внесите также в третий столбец таблицы статистики значение абсолютной температуры, при которой находился газ в ходе измерений.

7. 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. Запишите также в отчёте значение температуры, при которой находился газ в процессе измерений. Проанализируйте полученные результаты и сформулируйте в отчёте вывод о том, какой получилась зависимость давления газа от объёма и как это соответствует известным вам газовым законам. Впишите в отчёт полученное значение константы изотермы.

8. Произведите все измерения и обработку полученных данных как это описано выше, ещё при двух значениях температуры газа. (Не рекомендуется наливать в сосуд воду, температура которой выше 80 градусов). При новом запуске измерений согласитесь с появляющимся предложением программы очистить таблицу накопленных данных. (При этом данные, которые были перенесены в отчёт, сохранятся в нём.)

9. После переноса всех трёх графиков изотермы в отчёт сравните их и впишите в отчёт вывод о качественном отличии этих изотерм.

10.Перейдите на вкладку «Коэффициент изотермы» - здесь можно увидеть, как зависит коэффициент изотермы от температуры. Опираясь на уравнение состояния для идеального газа (1) сделайте предположение относительно типа этой зависимости. 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. Внесите построенный график в окно отсчёта и впишите под ним вывод о соответствии полученной зависимости уравнению состояния идеального газа.