Лабораторна робота № 6
Тема: Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта.
Мета: дослідити залежність тиску від об'єму р(v) при постійній температурі (T= const). Обладнання: прилад для вивчення газових законів, гумовий шланг, манометр, лінійка.
Теоретичні відомості
Процес зміни стану сталої маси газу при постійній температурі (Т = const) називається ізотермічним процесом. Для такого процесу виконується закон Бойля - Маріотта:
p
V-
const.
Закон Бойля - Маріотта можна перевірити за допомогою приладу,
зображеного на малюнку. Прилад - це закритий гофрований циліндр
1 змінного об'єму (сильфон), який з'єднується гумовим шлангом 2
з манометром через патрубок, впаяний в металеву кришку 3. Об'єм
циліндра можна змінювати гвинтом 4, причому об'єм повітря всередині
циліндра змінюється пропорційно його висоті. Повільно змінюючи
об'єм повітря в циліндрі при незмінній температурі, спостерігають
за показами манометра і переконуються, що зі зменшенням або
збільшенням об'єму тиск відповідно зростає або зменшується у
стільки ж разів.
Хід роботи.
1. Розташуйте прилад на столі.
2. Встановіть сильфон на 10 одиниць.
3. Встановіть кран, що з'єднує сильфон з манометром у положення "відкрито", а вільний кран манометра у положення "закрито". Встановіть сильфон на 1 одиницю вниз і виміряйте тиск.
4. Запишіть результат вимірювання за манометром і обчисліть тиск у сильфоні:
p = pо + pм
де pо = 10,13 • 104 Па - атмосферний тиск, pм - тиск повітря по манометру у сильфоні. При обчисленні тиску по манометру необхідно від одиниць вимірювання тиску манометром (кгс/см2) перейти до системи одиниць СІ (Па): 1 кгс/см2 = 9,81 • 104 Па. Результат запишіть в таблицю.
5. Встановіть сильфон на 2 одиниці вниз і обчисліть тиск у сильфоні. Результат залишіть в таблицю.
6. Встановіть сильфон на 3 одиниці вниз і обчисліть тиск у сильфоні. Результат запишіть в таблицю.
7. Обчисліть добуток pV для кожного з дослідів. Результати обчислень запишіть в таблицю. Порівняйте отримані результати і зробіть висновок.
8.
Обчисліть середнє значення (рv)сер
=
Результат обчислень запишіть в
таблицю
9. Обчисліть похибки вимірювань, використовуючи співвідношення:
абсолютна похибка кожного вимірювання:
;
середнє значення абсолютної похибки: ∆(рv)сер =
відносна похибка:
Результати обчислень запишіть в таблицю.
№
|
V од |
рo, Па |
рм, Па |
р, Па |
рV |
(pV)cер |
∆(pn Vn) |
|
ε, % |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|
|
|
10. За результатами спостережень та обчислень зробіть висновок.