Рис. 7.1.
У роботі універсальна газова стала визначається методом зміни тиску повітря в об’ємі 
посудини 1 лабораторної установки (рис. 7.1). Насос 5 та система кранів 7 дають змогу збільшувати та зменшувати тиск у посудині, який вимірюється манометром 6. Положення всіх кранів, коли зверху видно на їхніх ручках мітки 1, дає змогу підвищувати тиск у досліджуваному об’ємі, а якщо мітки 2 – зменшувати тиск.
Запишемо рівняння Менделеєва-Клапейрона для об’єму в балоні 1 при абсолютній температурі 
і атмосферному тиску 
з масою 
повітря:
| (7.1) |
Якщо тиск у балоні змінити на 
, відкачавши (чи навпаки, накачавши) насосом частину повітря, рівняння (7.1) набуде вигляду:
| (7.2) |
де 
– маса повітря в балоні після зміни тиску; 
– молярна маса повітря. Із (7.1) і (7.2) знаходимо:
| (7.3) |
Звідси
| (7.4) |
де 
.
Порядок виконання роботи
1. Перед початком зважування на терезах необхідно детально ознайомитись з порядком роботи на них.
2. Підготувати терези до зважування. Відкрити балон 1 зажимом 2 (рис. 7.1). З’єднати трубку 4 з трубкою 3 від балона. Крани поставити в положення 1. Установити нуль на шкалі манометра 6.
3. Зробити кілька накачувань насосом, довівши надмірний тиск у посудині до значення в межах 100 … 220 мм.рт.ст., і закрити кран з червоною міткою, повернувши його ручку в положення 2. Почекати поки встановиться сталий тиск.
4. Вимірявши , закрити балон зажимом 2 і роз’єднати трубки 3 та 4. Обережно встановити його разом з підставкою на терезах.
5. Визначити масу балона з повітрям.
6. Відкрити балон зажимом 2 і випустити надлишок повітря. Трохи почекавши, визначити масу балона та повітря при атмосферному тиску в ньому.
7. Зняти балон з терезів і під’єднати до установки. Виставивши крани у положення 2, зменшити тиск у посудині на 100 … 220 мм.рт.ст. В цьому випадку тиск розраховується відніманням показів манометра від 340 мм.рт.ст. Кран із синьою міткою поставити у положення 1. Почекавши, поки встановиться тиск у системі, записати зменшення тиску в посудині. Закрити балон зажимом 2. Знову зважити на терезах закриту і відкриту посудину. Визначити таким чином маси і , дані занести до табл. 7.1.
Таблиця 7.1
№
| ,
г
| ,
г
| ,
мм.рт.ст.
| Т, К |  ,
|
8. Досліди повторити стільки разів скільки задано викладачем.
9. За формулою (7.4) визначити для кожного досліду.
10. Записати остаточний результат у вигляді:
|
Контрольні запитання
1. Що називають ідеальним газом?
2. Основні закони ідеального газу.
3. Абсолютна температура та її шкала.
4. Закон Дальтона.
5. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів.
6. Наслідки з основного рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів.
| Варіант | ||||||||||
| Задача | 5.27 | 5.39 | 5.28 | 5.21 | 5.20 | 5.87 | 5.88 | 5.85 | 5.82 | 5.81 |
Лабораторна робота №8
ВИЗНАЧЕННЯ СЕРЕДНЬОІ ДОВЖИНИ ВІЛЬНОГО ПРОБІГУ І ЕФЕКТИВНОГО ДІАМЕТРА МОЛЕКУЛ ПОВІТРЯ
Мета роботи – навчитися проводити нескладний експеримент з визначення параметрів мікросвіту.
Прилади і матеріали: установка, змонтована на штативі, секундомір, склянка, терези, важки.
