Дослідження ізотермічного процесу

Мета: Перевірити закон Бойля – Маріотта. Дослідити,як змінюється об’єм певної маси газу (при сталій температурі) із зміною тиску і встановити співвідношення між цими величинами.

Обладнання:

циліндр перемінного тиску (сильфон),скляна трубка довжиною 40-50см, закрита з одного кінця; вимірна лінійка з міліметровими поділками; барометр-анероїд БР – 52; штатив універсальний.

Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru Теоретичні відомості: Закон Бойля – Маріотта виражає залежність тиску від об’єму при сталій температурі для даної маси газу. За цим законом добуток тиску Р на об’єм є сталою величиною С для тієї самої маси газу при сталій температурі: Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru

Величина С залежить від хімічної природи газу, температури при якій проводилися вимірювання об’єму і тиску. Закон Бойля-Маріотта можна порівняно просто перевірити за допомогою нескладного обладнання. Якщо в циліндр з водою 1 опустити відкритим кінцем вниз трубку 2 , повітря в ній буде під тиском, який дорівнює атмосферному плюс гідростатичний тиск стовпчика води висотою h .

Густина води в 13,6 рази менша за густину ртуті, тому стовпчик води висотою h мм створює такий самий тиск, як стовпчик ртуті висотою Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru мм.

Повітря в трубці буде під тиском Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru , де Рат − атмосферний тиск, виражений в міліметрах ртутного стовпчика, h - різниця рівнів води, виміряна в міліметрах, у циліндрі і в трубці.

Об’єм повітря в трубці Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru, де l – довжина стовпчика повітря , а S – площа його поперечного перерізу трубки стала, числове значення l можна прийняти за значення V в умовних одиницях. Із зміною глибини занурення трубки змінюється об’єм і тиск повітря в ній. Дослідіть цю залежність між цими величинами.

Студенти, дотримуйтесь правил техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи.

Хід роботи

1. Виміряйте барометром тиск у скляній трубці (він буде рівний атмосферному P = Рат ) .

2. Опустіть у воду трубку відкритим кінцем вниз на максимальну глибину. Виміряйте довжину стовпчика повітря l в трубці і різницю рівнів води в ній і циліндрі h.

3. Повторіть вимірювання l і h ще для двох менших глибин занурення трубки.

4. Обчисліть Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru для Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru трьох дослідів, порівняйте їх, зробіть висновок.

5. Обчисліть абсолютну ∆С і відносну Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru похибки вимірювань.

6. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

№ п\п Рат ,мм рт.ст h, мм l (V) Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru ∆С ε= Дослідження ізотермічного процесу - student2.ru
             
             
             

7. Висновок ( зробити аналіз результатів і вказати причини, які погіршують результати)

Контрольні питання:

1.Чому в даній роботі рекомендують трубку в руках не тримати?

_____

2.Як записується об’ємний газовий закон? Як з нього одержати закон Бойля-Маріотта?

_____

3.Від чого залежить стала С в законі Бойля-Маріотта?

______________________________________________________

4.Чи має істотне значення для досліду площа поперечного перерізу трубки? Чому?

_____

Висновок:

_____

Дата “___”__________200__року

Лабораторна робота №5

Наши рекомендации