Інструкція до проведення практичного заняття з фізики. (Лабораторна робота № 4)

Тема: Вивчення закону Бойля-Маріотта

Оснащення:

1. широка та вузька скляні трубки

2. лабораторний штатив

3. лінійка або вимірювальна стрічка

4. термометр

5. барометр (загальний для всіх)

Конкретні цілі:

Знати формулювання та формули ізопроцесів.

Вміти вимірювати величину атмосферного тиску за допомогою барометра-анероїда, оцінювати похибку вимірювань та обчислень, використовуючи отримані дані, будувати графіки процесу.

Хід роботи

1. Встановити трубку більшого діаметра відкритим кінцем вгору, закріпивши її в лапках штатива.

2. Наповнити грубку водою кімнатної температури так, щоб рівень води не доходив до краю на 80-100мм.

3. Визначити початковий стан повітря, для чого:

а) виміряти довжину L₁ вузької трубки, вважаючи, що об'єм V повітря в ній чисельно дорівнює її довжині L₁.

Подумайте!

Чи завжди справедливе дане припущення, чи його можна прийняти тільки в даному конкретному випадну?

б) визначте з допомогою барометра атмосферний тиск (1 мм рт.ст. ≈ 133,ЗПа).

в) обчисли ти добуток Р₁• V₁

4. Визначити другий стан повітря, для чого:

а) вузьку трубку опустити відкритим кінцем в воду до дна широкої трубки;

б) визначити об'єм V₂ повітря, що знаходиться в вузькій трубці, чисельно рівний L₂ = L₁-L₀, де L₀ - висота стовпа води в вузькій трубці, взята в міліметрах;

в) визначити тиск Р₂ = Р₁ + Р₃ , де Р₃- тиск стовна води висотою, рівною різниці рівнів води в широкій трубці (h₁) і вузькій трубці (h₂), тобто h₁ – h₂ = Δh

г) обчислити добуток Р₂•V₂.

№ п/п	V1, м3	P1, Па	P1V1=С Па мЗ	V2, м3	P2, Па	P2 V2 = C Па м3	Середнє значення РV =Сср.	Відносна похибка % ε

5. Дослід повторити не менше трьох разів, результати занести в таблицю.

6. Порівняти одержані результати і зробити висновки.

Примітка. Відомо, що тиск Р визначається як

де - густина води.

g - прискорення вільного падіння

h - висота стовпа води.

А значить,

Тримаючи ρ=1000 кг/м³; g =9,8м/с²; одержимо Р₃= 10⁴х Δh

Контрольні питання

1. Чому під час досліду не слід тримати трубку рукою?

2. Чи має істотне значення для досліду площа поперечного перерізу трубки?

Бланк звіту

до лабораторної роботи з теми:

«Вивчення закону Бойля-Маріотта»

І. Початковий стан повітря.

Р₁ = Р_атм (у мм рт.ст.)

Р₁ = (у Па)

1 мм рт. ст. ≈ 133,3 Па

V₁ = l₁ (в метрах)

Р₁ ·V₁ = (у Па · м) Р₁ ·V₁ = С

ІІ. Другий стан повітря.

Перше занурення трубки.

h₁ = (в мм) = (в м)

Р'₂ = Р₁+ = (у мм рт.ст.), де Р₁ – у мм рт.ст., h₁ – у мм.

V'₂ = l₁ - h₁ = (в метрах)

Р'₂ ·V'₂ = (у Па · м)

Друге занурення трубки.

h₂ = (в мм) = (в м)

Р''₂ = Р₁+ = (у мм рт.ст.), де Р₁ – у мм рт.ст., h₂ – у мм.

V''₂ = l₁ – h₂ = (в метрах)

Р''₂ V''₂ = (у Па · м)

ІІІ. Середнє значення.

Р·V = С _ср =