2. ЛP изотермический процесс

Лабораторная работа № 2
Изучение изотермического процесса
Цель работы: Проверить закон Бойля-Мариотта.
Оборудование: Мерный шприц объемом 50 мл, датчик давления, шланг пластиковый с
внутренним диаметром 4 мм, USB – кабель, компьютер, миллиметровая бумага.
Порядок выполнения работы:
1. Соберите экспериментальную установку: мерный шприц → шланг пластиковый → датчик
давления → USB – кабель → компьютер.
2. Установите поршень шприца на отметке 30 мл. Внимание! Поршень шприца перед началом
эксперимента должен находиться на отметке 30 мл, в противном случае Вы можете повредить датчик
давления в ходе эксперимента. Показания датчика давления не должны опускаться ниже 50 кПа и
подниматься выше 200 кПа!
3. Во время подготовки и проведения эксперимента держите шприц за корпус в области выше
метки 50 мл, чтобы не нагревать газ внутри шприца.
4. Включите компьютер запустите программу «Практикум» иконкой и после запуска программы
введите логин и пароль, выданный преподавателем. При загрузке программа должна идентифицировать
присоединенный датчик давления и загрузить окно регистрации данных.
5. Кнопкой вызовите меню со списком работ и выберите в нем сценарий выполнения работы
«Изучение взаимосвязи между давлением и объемом газа при постоянной температуре» двойным
кликом левой кнопки мыши.
4. Запустив регистрацию кнопкой Пуск и, слегка надавливая на поршень, убедитесь, что датчик
давления реагирует на Ваши действия и показывает атмосферное давление около 100 кПа. Остановите
регистрацию кнопкой Стоп .
Проведение эксперимента:
V, мл
р, кПа
5. Подготовьте таблицу:
14
18
20
24
28
30
34
38
40
42
44
6. Запустите регистрацию, сначала сожмите шприц от 30 мл до 14 мл, затем постепенно ослабляя
поршень повторно пройдите положения поршня с шагом 2-4 мл, соответствующие объему шприца от 14
до 30 мл, а затем вытягивая поршень до значения 50 мл с таким же шагом, задерживая в каждом из
положений поршень на несколько секунд. Затем верните поршень в исходное положения. Следите по
регистрируемой кривой, что датчик в каждом положении фиксирует стационарное значение давления р
(горизонтальный участок на кривой).
7. Левой кнопкой мыши последовательно устанавливая желтый маркер в положениях, где
давление в шприце примерно постоянно и нажимая кнопку, перенесите значения давления в шприце
при разных положениях поршня в вкладку Таблица окна Обработка данных.
8. Запишите в тетрадь полученные значения давления из Таблицы и соответствующие им объемы
газа в том порядке, в котором происходила остановка при регистрации экспериментальной кривой.
Порядок обработки результатов:
1. Постройте график зависимости давления от объема на миллиметровой бумаге. Сделайте
предположение о виде зависимости.
2. Для проверки вида зависимости p(V) проведите линеаризацию графика: нанесите полученные
1
данные на график p ( ) . Сделайте вывод о том, насколько точно изменение параметров газа
V
соответствует закону Бойля-Мариотта.
Контрольные вопросы:
1. Почему процесс сжатия газа в опыте можно считать изотермическим?
2. Какие условия должны выполняться, чтобы, определяя параметры газа, можно было
пользоваться законом Клапейрона - Менделеева?