Экспериментальное решение задач. Изотермический процесс

Изотермический процесс

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

Задание №1

• Пользуясь сильфоном и манометром, собрать установку, рисунок 1
• Записать в таблицу №1 значение давления воздуха в сильфоне и его объём
• Рассчитать изменение давления воздуха, если его объём уменьшится на 0,8, 0,6, 0,4 и 0,2 условных единиц. Ответ проверить на опыте.
• Вычислить постоянную для каждого опыта
• Определить среднее значение постоянной С, найти относительную погрешность
• Сделать аналитический расчёт изотермического процесса
• Построить график в координатных осях P,V, рисунок 2

Прибор для изучения газовых законов

• 1- Сильфон металлический гофрированный цилиндр переменного объёма
• 2 -манометр
• 3 - резиновый шланг
• 4 - демонстрационная шкала
• 5,6 - краны манометра
• 7- винт
• 8 -термометр

Рисунок 1

Таблица №1

№ опыта

Объём

у. е.

Давление

1

Па

2

3

4

5

изотерма

График зависимости между давлением и объёмом при постоянной температуре

• Газы следуют закону Бойля – Мариотта

• Равносторонняя гипербола выражает связь между давлением и объёмом при постоянной температуре

Рисунок 2

ВЫВОД

• Результаты опыта показывают, что при неизменной массе газа и постоянной температуре произведение объема газа на давление – есть величина постоянная, т.е. объем газа обратно пропорционален производимому на него давлению
• Равносторонняя гипербола выражает связь между давлением и объёмом при постоянной температуре

Контрольное задание

• Вычислить объём исследуемого газа в кубических метрах, диаметр сильфона равен 100 мм, расстояние между двумя соседними делениями шкалы прибора – 15 мм
• Измениться ли найденное значение С, если опыт проводить с другой массой газа?
• При каком условии справедлив закон Бойля – Мариотта?

Рисунок 3

Определение зависимости давления газа от объёма при постоянной температуре с использованием лаборатории L -micro

• Собрать установку
• Запустить программу L – micro эксперимент «Изотермический процесс».
• Выбрать сценарий эксперимента
• Присоединить датчики к разъёмам измерительного блока.
• Перевести поршень из V min в V max
• Нажать кнопку «пуск»

Рисунок 1

Настройка оборудования

Сжать газ - перевести поршень из крайнего нижнего положение в предельное верхнее положение

V min

V max

Рисунок 2

Обработка данных эксперимента

Кнопка «Функция» выведет

на экран гиперболическую зависимость и уравнение изотермического процесса

PV = C

Кнопа «прямая» выведет на экран прямую линию и её уравнение

Y = kX

Рисунок 3

Рисунок 4

таблица данных эксперимента

Кнопка «архив» сохранит полученные данные

Рисунок 5

ВЫВОД

компьютерная измерительная система

• выводит на экран дисплея показания приборов
• обрабатывает результаты в виде электронных таблиц, «оживляет» графики
• сокращает временя эксперимента
• автоматизирует процесс сбора, обработки и преобразования физической информации

ЛИТЕРАТУРА

• С. В. Хоменко, А. В. Чарушин, Е. Б. Петрова Руководство по выполнению работ - Москва МГИУ, 2014
• Р. А. Дондукова, Руководство по проведению лабораторных работ по физике. – К., Высшая школа, 2013

3.Т. В. Ильина Методическое руководство по выполнению лабораторных работ

ГАПОУ МО «Подмосковный колледж «Энергия», 2021