18.Объясните устройство наклонного микроманометра.

Наклон измерительной трубки сделан с целью уменьшения погрешности измерения, увеличения точности отсчета измеряемого давления. При измерении давления в объекте (робъект > ратм) к нему присоединяют через шланг широкий сосуд, при измерении разрежений (робъект< ратм) - измерительную трубку. В случае измерения разности давлений большее давление подается в сосуд, а меньшее - в измерительную трубку.

Рабочей жидкостью является этиловый спирт с плотностью r = 809.5 кг/м3, который заливают в широкий сосуд настолько, чтобы уровень его в наклонной измерительной трубке находился против нулевой отметки шкалы. Длина шкалы равна 250 ¸300 мм. Пусть под действием измеряемого давления уровень жидкости в измерительной трубке, наклоненной под углом a к горизонтальной плоскости (рис.3), поднимается по вертикали на высоту h1, в широком сосуде при этом опустится на h2. Тогда разность высот h уровней рабочей жидкости в приборе, уравновешивающая измеряемую величину р, будет равна:

h=h1+h2 Если длина столба жидкости в измерительной труб-

к е, отсчитанная по шкале, равна n (мм), то

h1= nsinмикроманометры с наклонной измерительной трубкой.Микроманометр с наклонной измерительнойтрубкойНаклон измерительной трубки сделан с цельюуменьшения погрешности измерения, увеличения точностиотсчета измеряемого давления. При измерении давления вобъекте (робъект > ратм) к нему присоединяют через шлангширокий сосуд, при измерении разрежений (робъект< ратм) -измерительную трубку. В случае измерения разности давлений большее давление подается в сосуд, а меньшее визмерительную трубку.Рабочей жидкостью является этиловый спирт сплотностью r = 809.5 кг/м3, который заливают в широкийсосуд настолько, чтобы уровень его в наклонной измерительной трубке находился против нулевой отметки шкалы.

Длина шкалы равна 250 ¸300 мм. Пусть под действием измеряемого давления уровеньжидкости в измерительной трубке, наклоненной под углом a к горизонтальной плоскости (рис.3), поднимается по вертикали на высоту h1, в широком сосуде при этом опустится на h2. Тогда разность высот h уровней рабочей жидкости в приборе, уравновешивающая измеряемую величину р, будет равна: h = h1+ h2. (6) Если длина столба жидкости в измерительной трубке, отсчитанная по шкале, равна n (мм), то

h1= n×sina. (7) Тогда объем жидкости, заключенный в измерительной трубке, равен объему жидкости, вытесненной из широкого сосуда

nS1=h2S2,

S1- площадь поперечного сечения измерительной труб S2 - площадь поперечного сечения широкого сосудатогда из ранее получ формул выводим что

где

постоянная прибора. Значения k даны на установочной дуге 3 (см. рис.4, k = 0,2; 0,3; 0,4; 0,6; 0,8).

Pkgn - формула для давления наклон манометра

19.В каких единицах измеряется давление в СИ? Какиевнесистемные единицы давления вы знаете? Давле́ние   — физическая величина, численно равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности. В данной точке давление определяется как отношение нормальной составляющей силы  , действующей на малый элемент поверхности, к его площади. Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, датчиков давления, атмосферного давления — барометрами, артериального давления — тонометрами. Давление измеряется в системе СИ в Паскалях! Но, Паскаль - это производная величина, равная 1 Па = 1 Н/м² ≡ 1 Дж/м³ ≡ 1 кг/(м·с²) ; Единица названа в честь французского физика и математика Блеза Паскаля. Другие внесистемные единицы измерения Давления: Бар=10⁵Па, 1 ат(атмосфера_техническая)= 98066,5Па; 1 атм(атмосфера_физическая)=101325Па; 1 мм рт.ст.= 133,322Па; 1 м вод. ст.= 9806,65Па; Переидем кратко к каждой единице отдельно: Бар-м. Атмосфера — внесистемная единица измерения давления, приблизительно равная атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана. Миллиме́тр рту́тного столба́. — внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па; иногда называется «торр» (русское обозначение — торр, международное — Torr) в честь Эванджелиста Торричелли.

20,Какая связь существует между давлением и температурой газа в сосуде? Следствием хаотического движения молекул явля-ется давление газа на стенки сосуда. Сила давления настенки сосуда складывается из взаимодействий многочис-ленных молекул, все время ударяющихся об эту стенку иотскакивающих обратно. Благодаря хаотичности молеку-лярного движения в отдельные моменты число ударяю-щихся молекул и их скорости будут различными и несколько отличающимися в ту или иную сторону от средних значений этих величин. Но отклонения мгновенн измеряемых значений давления от среднего значения ничтожно малы и мы можем считать давление на стенки сосуда практически постоянным. Согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов в целом, это уравнение состояния идеального газа, котоорая задает зависимость между давлением и и температурой газа в сосуде объемом V. Согласно основному уравн ению молекулярно-кинетической теории газов,

д е р - давление газа на стенки сосуда, n - число молекул в единице объема, m0 - масса молекулы, <u 2 > - среднее значение квадрата скорости теплового движения молекул,< > пост e - средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы. Число молекул в единице объема равно отношениюполного числа молекул газа N, находящихся в сосуде, к его объему V: n = N V , тогда уравнение (1) можно переписать в виде:

Общее число молекул равно: , ,где – число молей газа, NA - число Авогадро, т.е. число молекул в одном моле любого вещества. Подставляя это выражение

Т аким образом, средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре. Величины R, NA являются универсальными постоянными. Их отношение

В водя постоянную Больцмана, мы можем для средней кинетической энергии одной молекулы записать

Таким образом, средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре и является мерой интенсивности теплового движения молекул при заданной температуре. Тем самым формула (7) выявляет молекулярно-кинетический смысл понятия температуры: температура тела есть количественная мера энергии теп-лового движения молекул, из которых состоит это тело.Подставляя (7) в (1), мы можем преобразовать основное уравнение кинетической теории газов к виду : Это соотношение связывает давление газа с числом молекул n в единице объема и абсолютной температурой Т.Коэффициентом пропорциональности между ними является постоянная Больцмана.

21.Расскажите о фазовых переходах первого рода? Переход вещества из одной фазы в другую обычно сопровождается поглощением или выделением некоторого количества тепла, которое называется скрытой теплотой перехода, или просто теплотой перехода. Такие переходы называется фазовыми переходами первого рода. Фазовые переходы первого рода: плавление и кристаллизация, испарение и конденсация, возгонка (сублимация) и конденсация. Кривые плавления, кипения и сублимации разбивают координатную плоскость (р,Т) на три области (рисуй чертеж, не ленись!!).

Любая точка в одной из этих областей изображает соответствующее однородное состояние вещества. Кривые 1, 2, 3 – линии фазового равновесия. Точка Т, при которой все три фазы вещества находятся в динамическом равновесии друг с другом, называется тройной точкой. Точка К критическая точка. Примером фазового перехода 1-го рода является процесс плавления и обратный ему процесс кристаллизации. В твердое состояние вещество может перейти как из жидкого, так и из газообразного состояния. И в том, и в другом случае такой переход есть переход из состояния, лишенного симметрии, в состояние, в котором симметрия существует (это, во всяком случае, относится к дальнему порядку, существующему в кристаллах, но не существующему ни в жидких, ни в газообразных веществах). Рассмотрим сначала превращение ²жидкость –твердое тело². Процесс образования твердого тела при охлаждении жидкости идет при определенной температуре Тk температуре кристаллизации. Это объясняется тем, что при кристаллизации потенциальная энергия взаимодействия молекул или атомов уменьшается и выделяется в виде тепла, которое компенсирует тепло, отдаваемое системой жидкость – кристалл² в окружающую среду. Это тепло называется теплотой кристаллизации. Тепло, выделяющееся при кристаллизации единицы массы вещества, называется удельной теплотой кристаллизации. Обратное превращение – плавление – также происходит при постоянной температуре Тпл и сопровождается поглощением энергии. Поглощенная энергия в данном случае идет на разрушение кристаллической решетки.

22.Что называется удельной теплотой плавления?? Количество энергии, необходимое для перевода единицы массы вещества из твердого в жидкое состояние при температуре плавления, называется удельной теплотой плавления вещества . Если быть точным, то Уде́льная теплота́ плавле́ния (также: энтальпия плавления; также существует равнозначное понятие уде́льная теплота́ кристаллиза́ции) — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества). Теплота плавления — частный случай теплоты фазового перехода I рода.

Различают удельную теплоту плавления (Дж/кг) и молярную (Дж/моль). Удельная теплота плавления обозначается буквой   (греческая буква лямбда) Формула расчёта удельной теплоты плавления:  , где   — удельная теплота плавления,   — количество теплоты, полученное веществом при плавлении (или выделившееся при кристаллизации),   — масса плавящегося (кристаллизующегося) вещества.