Laboratornye / Теплота_PDF / Lab_Mol_04

Лабораторна робота № 4

ВИЗНАЧЕННЯ УНІВЕРСАЛЬНОЇ ГАЗОВОЇ СТАЛОЇ МЕТОДОМ ВІДКАЧУВАННЯ

Мета роботи. Визначити універсальну газову сталу повітря методом відкачування.

4.1. Теорія методу та опис приладів

Метод визначення універсальної газової сталої ґрунтується на застосуванні рівняння Клапейрона для ідеального газу:

де m і μ – маса і молекулярна вага газу, P – його тиск, V – об’єм посудини, яку він займає, T – абсолютна температура.

Розглядаючи стани газу для двох різних тисків, за умови сталої температури й об’єму, приходимо до рівняння, зручного для обчислення:

Рис.1.

Прилад (рис.1) являє собою скляну колбу 1, що має отвір з краном 3. Цей отвір з’єднаний за допомогою гумового шланга з манометром 4. Манометр з’єднаний, в свою чергу з насосом Комовського 2. Для визначення маси колби, до та після відкачування, використовують важільні терези 5.

1

Література

1.Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики, Т.1. –

К., 2006. – C. 311 – 313.

2.Гапчин Б.М., Дутчак Я.Й., Френчко В.С. Молекулярна фізика. Лабораторний практикум: Навч. посібник. – Львів. – 1990. – С. 86 – 87.

3.Бушок Г.Ф., Венгер Є.Ф. Курс фізики. Т. 2. – 2001. – С. 302 – 305.

4.2. Контрольні запитання для визначення ступеня готовності студента

до виконання роботи

1.Який закон покладено в основу лабораторної роботи? Сформулюйте

його.

2.Назвіть фізичний зміст універсальної газової сталої.

3.Яких заходів безпеки потрібно дотримуватись під час проведення досліду?

4.3. Практичне виконання роботи

Прилади, обладнання

1. Колба . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 шт. 2. Манометр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 шт.

3.Насос . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 шт.

4. Терези . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 шт.

Порядок виконання роботи

1.При відкритому крані зважити колбу з повітрям, що в ній є. Записати

масу m1.

2.Виміряти температуру повітря в кімнаті t і обчислити значення

абсолютної температури T=t+273oC .

3. Закріпити колбу та з’єднати її з манометром, а манометр – з насосом Комовського. Відкачати повітря з колби до деякого тиску. При цьому манометр вкаже на різницю тисків ∆P між атмосферним тиском і тиском у колбі.

4.Закрити кран і знову зважити колбу після відкачування і записати масу

рівнянням (4.2) визначити універсальну газову сталу. Результати обчислень занести до таблиці. Дослід провести не менше трьох разів.

Звітна таблиця

6. Обчислити абсолютну та відносну похибки.

2

4.4. Орієнтовні контрольні запитання і тестові завдання для оцінювання якості виконання і захисту лабораторної роботи

1.Які гази називаються ідеальними? (Модель ідеального газу).

2.Записати рівняння Менделеєва-Клапейрона.

3.Який фізичний зміст універсальної газової сталої?

4.Записати величину і розмірність універсальної газової сталої в системі СІ.

5.Вивести формулу для визначення універсальної сталої методом відкачування.

6.Вивести формулу для обчислення відносної та абсолютної похибок

вимірювання R.

7.З яких основних частин складається установка для визначення універсальної газової методом відкачування?

8.В якому порядку виконується робота?

9.Вимірювання яких величин вносять найбільшу похибку в точність вимірювання в даній роботі?

3