Перевірка закону Бойля - Маріотта

Мета: Експериментальна перевірка газового закону.

Обладнання: 1.Прилад для вивчення газових законів.

2.Барометр. 3.Досліджуваний газ - повітря.

В результаті виконання лабораторної роботи студент

повинен знати: об`єднаний газовий закон та газові закони для ізопроцесів.

вміти: вимірювати величину атмосферного тиску з допомогою

барометра - анероїда; оцінювати похибку вимірювань і обчислень, використовуючи отримані дані, будувати графік процесу.

Рекомендації.

1.Циліндр виготовлено із тонкої фольги, тому не слід допускати при роботі різких рухів сильфона, не потрібно дуже стискати чи розтягувати його.

2. 1 атм 10⁵Па.

Теорія: Закон Бойля-Маріотта для ізотермічного процесу, тобто процесу, що відбувається при постійній температурі (Т₁=Т₂), є окремим випадком об`єднаного газового закону :

Р₁V₁ = р₂V₂,

П ОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

l

1. Зібрати установку за малюнком.

2. Виміряти за барометром атмосферний тиск - Р₁.

3. В иміряти довжину скляної трубки - L_1.

4. Приймаючи площу отвору у скляній трубці

h

- S = 1,2мм² розрахувати об'єм повітря в трубці – V₁.

5. О бчислити множину Р₁ V₁.

6. З анурити скляну трубку у воду, відкритим кінцем вниз.

7. В иміряти висоту стовпа повітря в трубці - L₂

8. В иміряти відстань між дзеркалами води у трубці – h.

9. О бчислити тиск повітря у скляній трубці за формулою:

Р₂ = Р₁ + h/ 13,6

10 Знаходимо об’єм повітряного стовпа після занурення трубки у воду - V₂

11. Обчислюємо множину Р₂ V₂

12 Знайти абсолютну похибку Δ Р V (користуючись конспектом)

13 Зробити висновки.

Контрольні запитання.

1. При якій умові справедливий закон Бойля - Маріотта?

2. Пояснити закон для ізотермічного процесу, користуючись молекулярно - кінетичною теорією.

3. Для ізотермічного процесу побудувати графік залежності р від V, взявши за початкові умови тиск 1 кг повітря при нормальних умовах.

4. Чи чинить тиск газ в стані невагомості?

5. Чи можливо з допомогою приладу для даної роботи перевірити залежність між параметрами газу для ізохорного та ізобарного процесів? Як це здійснити?

6. Визначити масу 20 л повітря, що знаходиться при температурі 273 К під тиском 30 атм.

Домашнє завдання. Скласти конспект теми: Робота газу при ізобарній зміні його об'єму [1] §5.10.

Лабораторна робота № 3

Визначення відносної вологості з допомогою гігрометра і психрометра

Мета: Навчити студентів користуватись гігрометром та психрометром.

Обладнання: 1.Гігрометр. 2.Термометр. З .Ефір. 4.Психрометр.

В результаті виконання лабораторної роботи студент повинен

знати: будову та принцип дії приладів для вимірювання вологи повітря;

вміти: вимірювати відносну вологість повітря гігрометром чи психрометром;

розраховувати абсолютну вологість повітря; знаходити значення «точки роси».

Рекомендації.

1. Для більш точного визначення моменту появи роси перед роботою ретельно протерти тканиною поліроване дно і кільце гігрометра до повного блиску, а перед спостереженням встановити прилад під кутом 30 -40⁰ до кута зору.

2. Камеру наповнювати ефіром з таким розрахунком, щоб кулька термометра була занурена в ефір і в той же час ефір не розбризкувався при продуванні повітря.

Теорія. В атмосфері Землі завжди міститься водяна пара. Її вміст у повітрі характеризується абсолютною і відносною вологістю.

Абсолютна вологість ( _а) визначається масою водяної пари, що міститься в 1 м³ повітря, тобто густиною водяної пари.

Абсолютну вологість можна визначити за температурою точки роси - температурою, при якій пара, що міститься в повітрі, стає насиченою. Температуру точки роси визначають за допомогою гігрометра, а потім за таблицею «Тиск насиченої пари і її густина при різних температурах» знаходять відповідну температурі точки роси густину.

Відносна вологість в показує, скільки процентів складає абсолютна вологість від густини водяної пари, що насичує повітря при даній температурі: В= 100%. (1)

порядок виконання роботи

1 .Робота з психрометром.

1 . Перевірити наявність води в скляночці психрометра і при необхідності долити її.

2. Визначити температуру сухого та змоченого термометрів.

3. Користуючись психрометричною таблицею, визначити відносну вологість.

4. Результати вимірювань занести до таблиці.

Покази термометрів		Різниця показів термометрів ,°С	Відносна вологість повітря В, %
сухого °С.	змоченого °С

II. Робота з гігрометром.

1. Визначити температуру навколишнього повітря.

2.Заповнити камеру гігрометра ефіром.

3.Встановити термометр в камеру гігрометра.

4.3а допомогою груші продувати повітря через ефір і уважно слідкувати за полірованою поверхнею стінки камери 1, порівнюючи її з поверхнею кільця 2.

Помітивши появу роси, записати температуру.

5. Продовжуючи спостереження, відмітити момент зникнення роси і відповідну температуру.

6. Визначити температуру точки роси як середнє арифметичне виміряних температур.

7. 3а таблицею визначити густину пари відповідно при температурі точки роси і кімнатній.

8. Обчислити відносну вологість за формулою (1)

9. Результати вимірювань та обчислень занести в таблицю.

Температура оточуючого повітря t,°С	Температу­ра точки роси 0С	Абсолютна вологість повітря кг/м3	Густина пари, що насичує повітря при даній температурі кг/м3	Відносна вологість повітря В,%

10. Результати по визначенню В порівняти і зробити висновок.

Контрольні запитання.

1. Чому при продуванні повітря через ефір на полірованій поверхні стінки камери гігрометра з'являється роса?

2. Чому покази вологого термометра психрометра менші показів сухого термометра? При якій умові різниця показів термометра найбільша?

3. Температура в приміщенні знижується, а абсолютна вологість залишається попередньою. Як зміниться різниця показів термометрів психрометра?

4. Сухий і вологий термометри психрометра показують одну і ту ж температуру. Яка відносна вологість повітря?

5. Чому перед дощем ластівки літають низько?

6. При 26°С вологий термометр психрометра показує 20°С. Якими будуть покази вологого термометра психрометра при зниженні температури повітря до 19 °С, якщо відносна вологість не змінилась?

Домашнє завдання. Використовуючи прогноз погоди за 2 дні, розрахувати абсолютну вологість повітря і точку роси.

Лабораторна робота № 4