111

СБОРНИК

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКЕ

И ТЕРМОДИНАМИКЕ

В учебном пособии представлены методические указания к лабораторным работам по молекулярной физике и термодинамике. Пособие содержит краткий теоретический материал к девяти лабораторным работам, описание лабораторных установок, подробное изложение методов, используемых для экспериментального изучения физических величин, и методики измерений. Вводный раздел знакомит студентов с методами обработки экспериментальных данных, с правилами представления результатов и оформления отчета по лабораторной работе.

Пособие рассчитано на студентов 1 курса специальностей 010400 – «Физика», 03220000 – «Физика с дополнительной специальностью математика» и 031100 – «Информатика с дополнительной специальностью физика».

Содержание Часть первая Оценка погрешностей измерений. Запись и обработка результатов

Часть первая 2

Оценка погрешностей измерений. Запись и обработка результатов 5

§ 1. Измерения, показатели точности измерений 5

§ 2. Погрешности прямых измерений 8

§ 3. Оценка случайной погрешности прямых измерений 9

§ 4. Общая погрешность прямых измерений. Выбор необходимого числа измерений 12

§ 5. Погрешности косвенных измерений 13

§ 6. Точность результата измерений 15

§ 7. Графическая обработка результатов измерений 16

§ 8. Нахождение параметров эмпирической зависимости 22

методом наименьших квадратов 22

§ 9. Общие указания к выполнению лабораторных работ 24

§ 10. Оформление отчета по лабораторной работе 26

Литература 27

Часть вторая 28

Лабораторные работы по молекулярной физике и термодинамике 28

Лабораторная работа №1 28

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА 28

ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ АНИЛИНА 28

Лабораторная работа №2 38

ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА 38

(УРАВНЕНИЕ КЛАЙПЕРОНА-КЛАУЗИУСА) 39

Вещество 40

Контрольные вопросы 45

Лабораторная работа №3 45

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ 45

ТВЕРДЫХ ТЕЛ 45

Лабораторная работа №4 51

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ 51

ПО МЕТОДУ СТОКСА 51

Лабораторная работа №5 60

ОПРЕДЕЛЕНИЕ С_P/С_V С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АДИАБАТИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ И ИЗОХОРИЧЕСКОГО НАГРЕВА 60

Лабораторная работа №6 66

ОПРЕДЕЛЕНИЕ C_P/C_V ПО СКОРОСТИ ЗВУКА В ГАЗЕ 66

Контрольные вопросы 71

Лабораторная работа №7 72

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ГАЗОВ 72

ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ 72

Лабораторная работа №8 81

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ ГАЗОВ 81

Лабораторная работа №9 91

ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА 91

Приложения 102

1. Значения коэффициентов Стьюдента tα 102

2. Доверительные вероятности α для доверительного интервала, выраженного в долях средней квадратичной ошибки Δа/ 103

3. Приближенное определение погрешностей функции z 104

одного переменного 104

4. Приближенное определение погрешностей функции z 104

нескольких переменных 104

5. Устройство и описание работы термостатов TW-2.03 и ЛАБ – ТС – 01 105

6. Вывод формулы . 108

7. Значения некоторых постоянных 108

Таблица 12. Приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц 116

Наименование 116

Отношение 116

к главной единице 116

Сокращенное обозначение 116

русское 116

международное 116

Атто 116

Фемто 116

Пико 116

Нано 116

Микро 116

Милли 116

Санти 116

Деци 116

Дека 116

Гекто 116

Кило 116

Мега 116

Гига 116

Тера 116

Пета 116

Экса 116

10^-18 116

10^-15 116

10^-12 116

10^-9 116

10^-6 116

10^-3 116

10^-2 116

10^-1 116

10 116

10² 116

10³ 116

10⁶ 116

10⁹ 116

10¹² 116

10¹⁵ 116

10¹⁸ 116

а 116

ф 116

п 116

н 116

мк 116

м 116

с 116

д 116

да 116

г 116

к 116

М 116

Г 116

Т 116

П 116

Э 116

a 116

f 116

p 116

n 116

116

m 116

c 116

d 116

da 116

h 116

K 116

M 116

G 116

T 116

P 116

E 116

Таблица 13. Значения основных физических констант 116

Величина 116

Обозначение 116

Числовое значение 116

Относительная погрешность, 10^-6 116

Скорость света в вакууме 116

с 116

2,99792458·10⁸ м/с 116

0,004 116

Постоянная Планка 116

h 116

116

6,626176·10^-34 Дж·с 116

116

5,4 116

Постоянная Больцмана 116

k 116

1,380662·10^-23 Дж/К 116

8,6171·10^-11 МэВ/К 116

32 116

Постоянная Авогадро 116

116