1.2. Порядок проведения опыта

Перед началом опыта давление воздуха в газовом пик­нометре приводится к атмосферному, и пикнометр взвеши­вается на аналитических весах с точностью до 0,001 г. За­тем производится откачка воздуха из пикнометра до вакуума 400 – 500 мм рт. ст. После этого пикнометр с закрытым кра­ном повторно взвешивается. Разница значений массы пикнометра (М₁ – М₂) представляет собой изменение массы воздуха М при уменьшении давления в сосуде на р.

В ходе опыта результаты измерений записываются в табл. 1. Опыт повторяют трижды, изменяя р.

Таблица 1

Результаты измерений и расчета значений газовой постоянной R

Номер опыта	р, мм рт. ст.	М1, г	М2, г	М, г	t, °С	T, К	V, мл	R,
1 2 3
Среднее значение

1.3. Обработка результатов опыта

Состояние газа в пикнометре перед опытом описывает­ся уравнением:

p1V = M1RT,

(1)

а после откачки части воздуха –

p2V = M2RT.

(2)

Вычитая формулу(2) из уравнения (1), получаем:

(p2 – p1)V = (M2 – M1)RT,

(3)

или

pV = MRT.

(4)

Отсюда газовая постоянная

R = .

(5)

Подставляя в формулу (5) числовые значения, не­обходимо учитывать размерность величин.

1.4. Содержание отчета

1) Название и цель работы.

2) Схема лабораторной установки и ее описание.

3) Таблица с результатами измерений и расчетов.

4) Расчет газовой постоянной в технической системе единиц и системе СИ.

5) Ответы на контрольные вопросы.

1.5. Контрольные вопросы

1) На чем основан вывод уравнения состояния идеаль­ного газа?

2) В чем отличие уравнения состояния идеального газа от уравнения состояния реальных газов?

3) Почему правомерно применение уравнения состояния идеального газа для воздуха?

4) Чем объясняется расхождение теоретического значения газовой постоян­ной воздуха с полученным в опыте?

Лабораторная работа 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ ВОЗДУХА

ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ

Цель работы:

1) закрепление теоретических знаний по разделу «Теплоемкость газов»;

2) освоение метода экспериментального определения теплоемкости газов.

2.1. Схема и описание лабораторной установки

Измерение теп­лоемкости воздуха производится в проточном калориметре (рис.2). Для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду поток воздуха направляется в сосуд Дьюара 1, в котором размещен нагревательный элемент 2. Подача воздуха осуществляется компрессором 3, а расход его измеряется ротаметром 4. Подогретый в калориметре воздух выбрасывается в атмосферу. Температура подаваемого t₁ и удаляемого t₂ воздуха измеряется с помощью термопар, спаи которых находятся внутри трубок 5 и 6. В ходе опыта измеряется напряжение нагревателя U, записываются показание ротаметра и значения температуры воздуха на входе и выходе калориметра. При напряжении U = 5 В электрический ток I, протекаемый по спирали нагревателя, равен 207,8 mA. Расход воздуха V, л/ч, определяется в зависимости от показаний ротаметра по тарировочной шкале на установке.