Фізика(готові лабораторні роботи) / Новая папка (2) / Лабораторна робота №7
.docМіністерство освіти та науки України
Житомирський державний технологічний Університет
Кафедра фізики
група АУ-60
Лабораторна робота №7
Визначення універсальної газової сталої методом зміни тиску
Виконав : Бевз Василь Володимирович
Перевірив : Салогуб Віктор Анатолійович
м. Житомир
2005 рік
Мета роботи : навчитися визначати одну з важливих фізичних констант.
Прилади і обладнання: лабораторна установка, аналітичні терези, набір важків.
Теоретичні відомості та опис установки
У роботі універсальна газова стала визначається методом зміни тиску повітря в об'ємі V посудини лабораторної установки, що складається з U - подібного водяного манометра, посудини, що запобігає випадковому попаданню води з манометра в посудину. Насос та два крани дають змогу збільшувати та зменшувати тиск у посудині. Положення обох кранів, коли червоні частинки їх ручок повороту знаходяться над мітками І, дає змогу підвищувати тиск у досліджуваному об'ємі; положення ручок над мітками II - зменшувати тиск. Поворот ручки крана на мітку І означає від'єднання посудини від насоса.
Запишемо рівняння Менделеєва-Клапейрона для об'єму V при температурі Т і атмосферному тиску для маси m повітря в посудині I :
(1)
Якщо тиск у балоні змінити на , відкачавши (чи навпаки, накачавши) насосом частину повітря, рівняння (1) набуде вигляду:
(2)
де - маса повітря в балоні після зміни тиску; – молярна маса повітря. Із (1) і (2) знаходимо:
(3)
Звідси : (4)
Порядок виконання роботи
1. Перед початком зважування на аналітичних терезах необхідно детально ознайомитись з порядком роботи на них.
2. Підготувати аналітичні терези до зважування; обережно з'єднати скляний наконечник з гумовою трубкою балона. Крани поставити в положення І. Відкрити кран. При прокручуванні кранів значних зусиль не прикладати.
3. Обережно (щоб не видавити воду з манометра) зробити кілька качків насосом, довівши надмірний тиск у посудині до 400...500 мм. вод. ст., і поставити кран у положення II, почекавши, поки встановиться стала різниця рівнів у колінах манометра.
4. Вимірявши , обережно закрити кран, від'єднати балон від скляної трубки і встановити його на правій шальці аналітичних терезів для зважування (використовуючи дротяний гачок, що є на балоні).
5. Знаючи, що очікувана маса балону з повітрям приблизно дорівнює 128 г, зважити точно і визначити масу , балона з повітрям.
6. Після цього, за аретирувавши терези, відкрити кран і випустити надлишок повітря. Трохи почекавши, визначити масу т балона та повітря при атмосферному тиску в ньому.
7. Зняти балон з аналітичних терезів і під'єднати до установки. Повернувши крани у положення II, зменшити тиск у посудині на 400...500 мм. вод. ст., кран поставити у положення І. Почекавши, поки встановиться тиск у системі, записати зменшення тиску в посудині, закрити кран і знову зважити на аналітичних терезах посудину з закритим і відкритим краном. Визначити таким чином маси і дані занести до табл.
№ п/п |
г |
, г |
, мм. вод. ст. |
Т, К |
R, Дж/(кмольK) |
1 |
161,9 |
161,83 |
560 |
295 |
9,280 |
2 |
161,78 |
161,83 |
430 |
295 |
9,976 |
Ср |
161,84 |
161,83 |
495 |
295 |
9,628 |
8. За формулою (4) визначити R для кожного досліду.
9. Записати остаточний результат у вигляді:
Розрахунки
Висновок:
В результаті проведеної лабораторної роботи я навчился визначати одну з важливих фізичних констант – універсальну газову сталу методом зміни тиску.
При проведенні досліду я застосувал прилади і обладнання: лабораторну установку, аналітичні терези, набір важків.