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.

 

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:

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 мм.

Повітря в трубці буде під тиском , де Р_ат − атмосферний тиск, виражений в міліметрах ртутного стовпчика, h - різниця рівнів води, виміряна в міліметрах, у циліндрі і в трубці.

Об’єм повітря в трубці , 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 = Р_ат ).

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 для трьох дослідів, порівняйте їх, зробіть висновок.

5. Обчисліть абсолютну ∆С і відносну похибки вимірювань.

6. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

 

№ п\п	Рат ,мм рт.ст	h, мм	l (V)			∆С	ε=

 

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