Виртуальная лабораторная работа № 12
По дисциплине: Физика. Виртуальная физика.
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Исследование эффекта Джоуля-Томсона при адиабатическом истечении газа.
Выполнил: студент гр. ГНГ-16-1 _______________ / Иванченко А.В./
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: ассистент кафедры ОТФ _______________ / Водкайло Е. Г./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
Цель работы
1) определение изменения температуры углекислого газа при протекании через малопроницаемую перегородку при разных начальных значениях давления и температуры;
2) вычисление по результатам опытов коэффициентов Ван-дер-Ваальса "a" и "b".
Явление, изучаемое в работе
Эффект Джоуля-Томпсона.
Схема установки
 | |||
| |||
Краткие теоретические сведения
Основные определения
Давление – физическая величина, характеризующая состояние сплошной среды и численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно этой поверхности.
Температура – параметр состояния, характеризующий тепловое состояние системы.
«a» - коэффициент Ван-дер-Ваальса, зависящий от химической природы газа и расстояния от центра молекулы до стенки сосуда.
«b» - коэффициент Ван-дер-Ваальса, зависящий от собственного объема молекулы.
Эффект Джоуля-Томсона - изменение температуры газа, медленно протекающего из области высокого в область низкого давления в условиях хорошей тепловой изоляции. В разреженных газах, которые приближаются по своим свойствам к идеальному газу, при таком течении температура газа не меняется. Эффект Джоуля-Томсона демонстрирует отличие исследуемого газа от идеального. Количественно эффект Джоуля-Томсона определяется коэффициенотом
Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.
Реальный газ- газ, свойства которого существенно зависят от взаимодействия молекул (не описывается уравнением состояния идеального газа Менделеева – Клапейрона).
1. Законы и соотношения, использованные при выводе расчетной формулы
Уравнение Ван-дер-Ваальса: 
(V-b)=RT
R – универсальная газовая постоянная, 
b – суммарный объем всех молекул, 
Т – температура, К
- внутреннее давление газа, описывающие силы притяжения между молекулами. 
V – объем газа, 
2. В работе используются
Трубка с пористой перегородкой; труба-теплообменник; термостат; термометр; дифференциальная термопара; баллон с газом (СО2); манометр.
