№

п/п

Назва лабораторних робіт Кількість годин 1. Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта 2 2. Визначення абсолютної і відносної вологості повітря 2 3. Визначення модуля пружності гуми 2 4. Порівняння молярних теплоємностей металів 2 5. Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела струму 2 6. Визначення питомого опору провідника 2 7. Дослідження залежності потужності та ККД джерела струму від його навантаження 2 8. Спостереження дії магнітного поля на струм 2 9. Визначення температурного коефіцієнту опору міді 2 10. Визначення заряду електрона 2 11. Визначення кількості витків в обмотках трансформатора 2 12. Визначення показника заломлення скла 2 13. Спостереження явища інтерференції світла 2 14. Вимірювання довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки 2 15. Визначення оптичної сили та фокусної відстані вбираючої лінзи 2 16. Вивчення треків заряджених частинок за готовими фотографіями 2

Лабораторна робота №1 (2 години)

Тема Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта

1 Мета роботи: дослідити, як змінюється об’єм повної маси газу (при сталій температурі) із зміною тиску, і встановити співвідношення між ними.

2 Прилади і обладнання :

Скляний циліндр висотою 40 см з водою (або мензурка)

Скляна трубка довжиною 40-50 см, закрита з одного кінця

Вимірна лінійка з міліметровими поділками

Барометр БР – 52 (один на групу)

Штатив універсальний

Загальні теоретичні положення

Для опису властивостей газів користуються трьома макропараметрами, які однозначно визначають стан газу та знаходяться простим вимірюванням за допомогою приладів, це тиск - p , абсолютна температура - T і об’єм газу - V . Значення таких величин визначається спільною дією великої кількістю молекул, тому їх називають макроскопічними (від грецького ‘макрос’ - великий ). Тиск вимірюють барометром, температуру – термометром, а об’єм – лінійкою або мензуркою.

Процес у газі, який відбувається при постійній температурі (T = const ), називають ізотермічним, а його графік – ізотермою. Залежність між тиском p газу і його об’ємом V при постійній температурі дослідним шляхом вперше встановили Р. Бойль і Є. Маріотт.

Закон Бойля-Маріотта визначає те, що якщо маса газу у системі не змінюється (замкнена система), то добуток тиску газу на його об’єм є постійна величина для будь-якого стану газу при ізотермічному процесі:

(1)

Це означає, що при зменшенні об’єму газу тиск зростає, а при його збільшенні тиск спадає. При ізотермічному стисканні газу його частинкам надається менший об’єм і, тому, вони частіше стикаються зі стінками посудини, що призводить до збільшення тиску газу. При ізотермічному розширенні газу все відбувається навпаки.

При врахуванні закону Менделєєва-Клайперона для будь-якої кількості станів ідеального газу для ізотермічного процесу справедливо:

(2)

Для будь-яких двох станів газу (початкового і кінцевого) закон Бойля-Маріотта має такий вигляд:

(3)

Закон Бойля-Маріотта можна перевірити за допомогою обладнання.

Опустити відкритим кінцем вниз трубку у скляний циліндр висотою 40 см з водою (малюнок 1 ) і закріпити її у штативі. Повітря в трубці буде під тиском, який дорівнює атмосферному H плюс гідростатичний тиск стовпчика води висотою h . (Для спрощення розрахунку атмосферний тиск і тиск стовпчика води доцільно вимірювати в мм рт. ст.).

Густина води в 13,6 рази менша за густину ртуті, тому стовпчик висотою h мм створює такий самий тиск, як стовпчик ртуті висотою мм .

Повітря в трубці буде під тиском:

,(4)

де Н – атмосферний тиск, виражений в мм рт. ст.;

h – різниця рівнів води, виміряна в мм, у циліндрі і в трубці (малюнок 1 ).

Об’єм повітря в трубці визначається за формулою:

, (5)

де L – довжина стовпчика повітря, мм рт. ст. (малюнок 1 );

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--