Лабораторная работа №3″Опытная проверка уравнения

Лабораторная работа
Опытная проверка уравнения состояния идеального газа.
Оборудование: стеклянная изогнутая цилиндрическая трубка с поперечным сечением радиусом
2мм,запаянная с одного конца, два сосуда : с холодной и горячей водой , термометр ,измерительная линейка .
Цель работы : опытным путём доказать соотношение
P1V1
P2V2
T1
T2
(1)
Содержание работы :1)На рисунке а изображена экспериментальная установка: изогнутая трубка
заполнена водой таким образом ,что в её запаянной части остался столб воздуха высотой h1 .Уровень воды в
открытой части трубки выше уровня воды в запаянной части на hв .Следовательно , давление воздуха Р 1в
запаянной части трубки уравновешивается давлением Р в столба воды hв и атмосферным давлением Р а .
Р1 = Р а + Р в
Давление жидкости определяется по формуле
h1
Р=ρgh
Следовательно Р1= Ра+ ρghв
hв
Р а= 105 Па
ρ=103 кг⁄м3
При помощи термометра определить температуру Т1 воздуха в запаянной части трубки .
Она равна температуре воздуха в кабинете .
Подставить полученные результаты в левую часть уравнение состояния идеального газа
P1V1
T1
Объём воздуха в цилиндрической трубке равен V=S*h , подставляя в формулу (1) это
выражение ,и ,учитывая ,что площадь сечения в трубке одинаково , получаем соотношение
P1h1
P2h2
T1
T2
Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу
2)Опустить трубку в сосуд с горячей водой .При нагревании до температуры Т2 воздух в трубке расширяется ,
высота столба увеличивается и становится h2 . Для определения Т2 измеряем температуру горячей воды
Давление тоже возрастает и равно уже
Р2= Ра+ ρghв I
Проводя измерения и вычисления аналогично пункту 1 ,находим отношение
P2h 2
h2
hвI
T2
Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу
hв
Рв
Т1
( м)
( Па ) ( К )
Р1
h1
( Па ) ( м)
P1h1
hв
T1
( м) ( Па )
Рв
Т2
Р2
h2
P2h2
(К)
(Па)
( м)
T2
Лабораторная работа: «Измерение атмосферного давления»
2
Лабораторная работа .
Опытная проверка закона Гей-Люссака
Оборудование и средства измерения






стеклянная трубка, запаянная с одного конца,
цилиндрический сосуд
стакан с водой комнатной температуры
пластилин,
термометр,
линейка,
Закон Гей –Люссака ( процесс изобарный ) имеет вид
V1 / T1 = V2 / T2
или
V1 / V2 = T1 / T2
А т.к. для сосуда цилиндрической формы
И закон приобретает вид
V= S*L ,
V1 / V2 = L1 / L2
L1 / L2 = T1 / T2
Измерьте длину l1 стеклянной трубки. результаты измерения в таблицу.
Поместите термометр в сосуд с горячей водой для измерения температуры воды t1.
Внесите результаты измерения температуры воды t1 в таблицу .
Измерьте с помощью линейки длину l1 стеклянной трубки. результаты измерения в таблицу.
Поместите стеклянную трубку, открытым концом вверх, в цилиндрический сосуд с горячей водой.
Закройте пластилином открытый конец трубки.
Выньте трубку из сосуда с горячей водой и замазанный конец в стакан с водой комнатной
температуры.
8. Снимите под водой пластилин. Подождите, пока воздух в трубке охладиться.
9. за трубку и погрузите ее в стакан так, чтобы уровни воды в трубке и стакане выровнялись. .
10. Измерьте длину l2 воздушного столба в трубке. результаты измерения в таблицу.
11. Измерьте температуру t2 окружающего воздуха. результаты измерения в таблицу.
12Вычислите значения температуры T1 и T2 в градусах Кельвина и занесите их в таблицу.
13Вычислите отношения l1 / l2 и T1 / T2 ,
14.Сделайте вывод о справедливости закона Гей-Люссака.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Контрольные вопросы
1. Почему после погружения стеклянной трубки в стакан с водой комнатной температуры и после
снятия пластилина вода в трубке поднимается?
2. Почему при равенстве уровней воды в стакане и в трубке давление воздуха в трубке равно
атмосферному?
L1 мм
L2 мм
t1 oC
t 2 oC
T1 K
T2 K
L1/L2
T 1/ T 2
Лабораторная работа: «Измерение атмосферного давления»
3
Лабораторная работа: «Измерение атмосферного давления»
4
Лабораторная работа: «Измерение атмосферного давления»
5
Лабораторная работа: «Измерение атмосферного давления»
6