готовые лабы по физике / Lab16 Определение универсальной газовой постоянной
.doc
Лабораторная работа №16
Определение универсальной газовой постоянной
Цель работы: изучение свойств идеального и реального газа, экспериментальное определение универсальной газовой постоянной.
Приборы и принадлежности: баллон, откачивающий насос, манометр для измерения разности давлений в атмосфере и баллоне, кран, зажим, соединительные шланги.
Методика измерений
1
– стеклянный баллон
2 – зажим
3 – манометр
4 – кран
5 - насос
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона) устанавливает связь между параметрами состояния газа: объемом, давлением и абсолютной температурой.
Для нахождения универсальной газовой постоянной из этого уравнения необходимо определить остальные параметры, имеющиеся в этом уравнении.
Эксперимент проводится при комнатной температуре, объем баллона - заданная постоянная величина. Таким образом, опытным путем определяется соотношение между массой воздуха и его давлением в баллоне.
Чтобы нен находить
массу воздуха М0,
можно определить суммарные массы
и
газа и баллона при двух разных давлениях
газа P1
и P2.
Уравнения состояния для этих случаев
будут иметь вид
Вычитая из первого уравнения второе, получим
Разность масс газа в состояниях 1 и 2 можно найти, учитывая, что
,
Тогда
Таким образом, окончательная формула для вычисления универсальной газовой постоянной имеет вид
Измерения и расчеты
|
|
|
|
|
|
T, |
M1, |
|
|
|
кг/моль |
Па |
К |
кг |
|||
|
1 |
0,029 |
|
33250 |
266 |
293 |
|
|
|
2 |
|
|
33580 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
32850 |
|
|
|
|
,
,
,
,
,
|
|
M2, |
|
V, |
|
R |
|
|
|
|
кг |
м3 |
|
||||
|
1 |
|
|
0,00205 |
|
8,329 |
0,282 |
|
|
2 |
|
|
|
|
8,309 |
0,280 |
|
|
3 |
|
|
|
|
8,332 |
0,284 |
|
,
Вычисление погрешности
Вывод: изучили свойства идеального и реального газа, экспериментально определили универсальную газовую постоянную.