Теоретичні відомості та опис установки. У роботі універсальна газова стала визначається методом зміни тиску повітря в об’ємі посудини 1 лабораторної установки (рис

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.