- •Лабораторная работа № 26 Уравнение состояния идеального газа
- •Теоретическая часть
- •Описание установки
- •Экспериментальная часть
- •Подготовка к работе
- •Литература
- •Приложение
- •1. Подготовка к проведению изотермического процесса
- •2. Подготовка к проведению изохорного процесса
- •3. Подготовка к проведению изобарного процесса
2. Подготовка к проведению изохорного процесса
1.1. Закройте и запустите заново программу «Measure». В открывшемся окне, в пункте меню «Прибор», выберите «Кобра3 Идеальный газ».
1.2. Должно появиться окно вкладки «Каналы» для настройки конкретного процесса (рис. 1-4). При проведении изохорного процесса изменяются давление и температура. Объём необходимо поддерживать постоянным. Поэтому в поле «V» −> «Источник» выберете «постоян.». Задайте «Постоян. объём» равным 50 мл (рис. 1-4).Запишите этот объём в тетрадь.Проверьте соответствие остальных полей вкладки «Каналы» на экране монитора рисунку 1-4.
1.3. Нажмите «Далее». Программа«Measure»настроена для проведения изохорного процесса.
3. Подготовка к проведению изобарного процесса
1.1. Закройте и запустите заново программу «Measure». В открывшемся окне, в пункте меню «Прибор», выберите «Кобра3 Идеальный газ».
1.2. Должно появиться окно вкладки «Каналы» для настройки конкретного процесса (рис. 1-5). При проведении изобарного процесса давление постоянно, изменяются объём и температура. Проверьте соответствие окна на экране монитора рисунку 1-5. Настройки должны быть такие же как при проведении изотермического процесса, исключая значение «Начального объема». Для его определения установите такой объём, чтобы давление воздуха в шприце стало примерно равно атмосферному. Определите получившийся объём по шкале шприца, зафиксируйте его в поле «Начальный объём» (рис. 1-5).
1.3. Нажмите «Далее». Программа«Measure»настроена для проведения изобарного процесса.
1За исключением всегда существующих флуктуаций.
2По определению, при нормальных условиях
атмосферное давление –p0=101325
Па, температура –T0=273,15
К При нормальных условиях один моль
любого газа занимает объём
м3.
3Из физической энциклопедии: «Идеальный газ – теоретическая модель газа, в которой пренебрегают размерами и взаимодействиями частиц газа и учитывают лишь их упругие столкновения». Важно: идеальный газ – это модель, используемая для описания различных газов при определённых условиях. Законы идеального газа – приближённые законы. Они справедливы, когда полная кинетическая энергия молекул газа много больше потенциальной энергии их взаимодействия. Однако, потенциальная энергия не равна нулю, молекулы взаимодействуют друг с другом, и таким образом обмениваются энергией. Реальные газы хорошо описываются законами идеального газа, если они достаточно разрежены и. находятся при температуре, далекой от температуры конденсации.
4Согласно теореме Карно коэффициент
полезного действия тепловой машины
,
работающей по циклу Карно, зависит
только от температур нагревателя
и холодильника
,
но не зависит ни от устройства машины,
ни от вида используемого рабочего
вещества. Температура вводится
соотношением
,
где
– теплота, полученная рабочим веществом
от нагревателя,
– теплота отданная холодильнику.
5http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt
6На основании уравнения (8) строят
абсолютную идеально-газовую шкалу
температур.
в уравнении (8)– это не абсолютная
термодинамическая температура по
определению. Однако, осуществляя цикл
Карно, в котором в качестве рабочего
тела выбран идеальный газ, можно
доказать, что эти шкалы тождественны.
7Законы, выраженные этими уравнениями, соответственно называются законом Шарля и законом Гей-Люссака.
8Погрешности калибровочных значений давления и температуры могут отличаться от приведённых.
9Нагреватель в сеть может быть подключён через регулятор мощности. В этом случае рекомендуется на регуляторе мощности выставить уровень 9. Нагрев воды до 360 К происходит при этом примерно за 10 минут.
10См. примечание Error: Reference source not found
