Зертханалық жұмыс №1

Гей-Люссак заңын тәжірибеде тексеру

Жабдықтар, қажетті өлшеулер, өлшеу құралдары 202-суретте жұмысты жүргізуге қажетті жабдықтар көрсетілген: бір жақ ұшы дәнекерленген, ұзындығы 600 мм және диаметрі 8-10 м шыны түтік; биіктігі 600 мм, диаметрі 40-50 мм ыстық су (t ≈ 60⁰С) толтырылған цилиндр ыдыс; бөлме температурасындағы суы бар стақан, пластилин.

Гей-Люссак заңын тексеру үшін тұрақты қысымдағы газдың екі күйдегі температурасы мен көлемін өлшеу және теңдігінің дұрыстығын тексеру жеткілікті. Бұған атмосфреалық қысымдағы ауаны пайдаланып қол жеткізуге болады.

Шыны түтікті ашық жағын жоғары қаратып ыстық суы бар цилиндр ыдысқа батырып, 3-5 мин ұстаңдар. (202-сурет)

Бұл жағдайда ауаның V₁көлемі шыны түтіктің көлеміне, ал температурасы – ыстық судың Т₁ температурасына тең. Бұл-бірінші күй. Ал енді ауа келесі күйге ауысқанда оның мөлшері өзгермес үшін ыстық суда тұрған шыны түтіктің ашық ұшын платсинамен бекітеміз. Бұдан кейін ол түтікті ыстық суы бар ыдыстан шығарып бекітімен ұшын төмен қаратып, бөлме тмпературасында тұрғна суы бар стақанға батырамыз, содан соң тікелей су ішінде пластилинді алып тастаймыз. Сонда түтіктегі ауаның суынуына қарай ондағы су деңгейі көтеріледі. Түтіктегі судың көтерілуі тоқтағннан кейін ондағы ауаның көлемі V₂<V₁, ал қысымы р=р_атм-рgh тең болады. Түтіктегі ауаның қысымы қайтадан атмосфералыққа тең болуы үшін түтіктегі су мен стақандағы судың деңгейі теңелгенше түтікті

стақанға батыра түсеміз. Бұл түтіктегі ауаның қоршаған ауа температурасындағы

Т₂ екінші күйі болады. Бірінші және екінші күйдегі түтік ішіндегі ауа көлемдерінің қатынасын, түтіктің ұзына бойының қимасы барлық жерде бірдей болса осы күйлердегі түтіктегі ауа бағаны биіктігінің қатынасымен алмастыруға болады (V₁/V₂ = Sl₁/Sl₂ = l₁/l₂). Сондықтан жұмыста l₁/l₂ және Т₁/Т₂ қатынасын салыстыру керек. Су бағанының ұзындығы сызғышпен, температура – термометрмен өлшенеді.

Жұмысты орындауға әзірлік

Өлшенді

Есептелді

l1 мм

l2 мм

t1 0С

t2 0С

∆0l мм

∆0l мм

∆l мм

T1 К

Т2 К

∆oT К

∆oT К

∆T К

l1 l2

ɛ1 %

∆1

T1 T2

ɛ2 %

∆2

1. Өлшеулер мен есептеулердің нәтижесінде жазуға қажетті кестесі бар қағаз әзірлеңдер (аспаптық қателік 1-кестенің көмегімен анықталады).

2. Бөлме температурасында суы бар стақан және ыстық су құйылған ыдысты әзірлеңдер.

Экспериментті жасау, өлшеулер нәтижелерін реттеу

1. Шыны түтіктің l₁ұзындығын және цилиндр ыдыстағы ыстық судың температурасын өлшеңдер.

2. Түтіктегі ауаны жоғарыда айтылғанға сәйкес екінші күйге келтіріңдер. Түтіктегі ауа бағанының l₂ұзындығын және қоршаған ауаның Т₂ температурасын өлшеңдер.

3. l₁/l₂ жәнеТ₁/Т₂ қатынастарын, осы қатынастарды өлшегендегі салыстырмалы (ɛ₁ және ɛ₂) және абсолют (∆₁ және ∆₂) қателіктерін мына формулалар бойынша есептеңдер.

4. l₁/l₂ жәнеТ₁/Т₂ қатынасын салыстырыңдар.

5. Гей-Люссак заңының дұрыстығы туралы қорытынды жаса.

Бақылау сұрақтары:

1. Шыны түтікті бөлме температурасындағы суы бар стақанға батырған соң және пластилинді алып тастағаннан кейін түтіктегі су неліктен көтеріледі?

2. Стақандағы және түтіктегі су деңгейлері теңелгенде түтіктегі ауаның қысымы атмосфералық қысымға тең болатыны неліктен?