Лабораторная работа

Изучение изотермического процесса в газах

 

 

Цель работы: экспериментальным путем проверить верность закона Бойля – Мариотта (доказать постоянство произведения PV).

Виртуальная лаборатория «Изучение изотермического процесса в газах» -http://efizika.ru/html5/24/index.html.

Установка моделирует лабораторную работу «Изучение изотермического процесса в газах».

 

Ход работы

 

1. Запустить виртуальный стенд - http://efizika.ru/html5/24/index.html.

2. Установить начальные параметры газа: давление P₀, температуру t₀ и объем V₀.
3. Выбрать для исследования газ из пяти возможных: воздух, ацетилен, метан, аргон, углекислый газ.
4. Нажать на кнопку «Пуск» для начала нагревания газа.
5. При достижении кратных температур или давлений останавливать нагрев кнопкой «Пауза».
6. Снять показания установившегося объема газа V_i и давления P_i и найти произведение Р_iV_i.
7. Продолжить нагрев, нажав на кнопку «Пуск».
8. Вновь останавливать нагрев кнопкой «Пауза».
9. Записать значения конечного объема V_i  при увеличении давления P_i.
10. Найти произведение Р_iV_i и убедиться в их примерном равенстве, т.е. в справедливости закона Бойля‑Мариотта.
11. Определить оценку абсолютной и относительной погрешностей измерения.
12. Данные исследования занести в таблицу.

№, п/п	газ	М, кг/моль (молярная масса)	m, кг (масса газа)	Начальные показатели
				P0, кПа (давление)	V0, м3 (объем)	t0, °С (температура по Цельсии)	T0, К (температура Кельвина)
1
2

 

Конечные показатели				РiVi, кПа× м3	Р0V0, кПа× м3	D(PV), кПа× м3	e(PV), %
Рi, кПа (давление)	Vi, м3 (объем)	ti, °С (температура по Цельсию)	Ti, К (температура Кельвина)

13. Сформулировать выводы.

Контрольные вопросы

1. Записать уравнение состояния идеального газа.
2. Объяснить в чем состоит суть закона Бойля – Мариотта.
3. Зарисовать график изотермического процесса, и рассказать в чем его отличие от других изопроцессов.
4. Каким физиком было получено уравнение устанавливающее связь между давлением, объемом и температурой газа? Записать это уравнение.
5. Из чего состоит экспериментальная установка? Для чего служат те или иные приборы?
6. Запишите основные приборы и оборудование, необходимые для проведения данной работы.