Перевірка закону Бойля-Маріотта.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

МАРІУПОЛЬСЬКИЙ ЄЛЕКТРОМЕХАНІЧНИЙ ТЕХНІКУМ

З О Ш И Т

Для лабораторних робіт з фізики

Студента групи__________________

________________________________

(прізвище, ім’я)

________________________________________________

Викладач: ______________________

М. Маріуполь

Навчальний рік

ПРАВИЛА ТЕХНIКИ БЕЗПЕКИ В

КАБІНЕТІ ФІЗИКИ

1. 3АГАЛЬНI ВИМОГИ:

1.1. Студенти зобов’язані суворо виконувати правила ТБ i протипожежної безпеки.

1.2. Студенти повиннi бути дисциплiнованими та органiзованими.

1.3. Забороняється входити до кабiнету у верхньому одязi i без змiнного взуття.

1.4. Забороняється приносити та використовувати електроприлади, якi не передбаченi навчальним процесом.

2. ПЕРЕД ПОЧАТКОМ РОБОТИ:

2.1. При використаннi технічних засобiв напруга в мережу подаєься з пульта викладача.

2.2. Студент повинен попередити викладача про використання електричних приладів.

2.3. На робочих мiсцях не повинно бути нiяких стороннiх предметiв.

3. ПІД ЧАС РОБОТИ:

3.1. Бути уважними, дисциплiнованими, виконувати вказiвки викладача.

3.2. Не включати джерела електроживлення без дозволу викладача.

3.3. Заборонено працювати при недостатньому освiтленнi та користуватися несправними інструментами та приладами.

4. ПІСЛЯ ЗАКІНЧЕННЯ РОБОТИ:

4.1. Упорядкувати своє робоче мiсце.

4.2. Вимкнути електроприлади, свiтло, зачинити вiкна i дверi.

5. ПРИ АВАРIЙНИХ СИТУАЦIЯХ:

5.1. У разі пожежі, стихiйного лиха та iнших непередбачених небезпек у момент проведення занять, наявним складом (викладача, лаборанта, студентiв) ужити заходiв щодо їх усунення i за необхідності евакуювати людей у безпечне мiсце, при цьому зберігаючи спокій і порядок.

5.2. Головна умова успiху при наданнi першоi допомоги — швидкiсть дій i умiння надати допомогу. Якщо потерпiлий знаходиться під дією електричного струму, негайно вiдключити напругу мережі. Повiдомити про те, що трапилося, викладачеві.

5.3. За вiдсутностi ознак життя слід зробити штучне дихання методом „рот у рот” чи “ рот у нiс” та масаж серця, одночасно викликати „швидку допомогу” за телефоном «03».

ЛИСТ ОБЛІКУ ВИКОНАННЯ РОБІТ

Лабораторна робота № 1

Перевірка закону Бойля-Маріотта.

Мета роботи: 1. Закріпити знання про властивості ідеальних газів.

2. Експериментально переконатися в справедливості закону Бойля-Маріотта.

Обладнання:

1. Штатив.

2. Дві скляні трубки різного діаметра, запаяні з однієї сторони.

З. Лінійка.

4. Барометр.

Короткі теоретичні відомості:

Стан даної маси ідеального газу характеризується трьома параметрами: об’ємом (V), тиском (Р), температурою (Т). Перехід з одного стану в інший, при якому обов’язково змінюються якісь параметри, носить назву процес. Якщо один з параметрів при цьому залишається незмінним, то такі процеси називають ізопроцесами (ізос — постійне, незмінне).

Таким чином, існує три ізопроцеси:

1) ізотермічний — процес при постійній температурі (ізос, термос);

2) ізобарний – процес при постійному тиску (ізос, барос);

3) ізохорний - процес при постійному об’ємі (ізос, хорос). У кожному з цих процесів виконуються свої закони відповідно:

1. Закон Бойля-Маріотта; якщо m =сопst та Т= сопst, то

~ або

2. Закон Гей-Люссака; якщо m =сопst та Р= сопst, то

~ або

3. Закон Шарля; якщо m =сопst та V= сопst, то

~ або

Опис установки та методики вимірювань

Всередині трубки (мал.1.) малого діаметру S знаходиться певна маса повітря при кімнатній температурі Т та атмосферному тиску Р об’ємом

де l₁, - довжина повітряного стовпа в трубці.

Якщо ж цю трубку вставити вверх дном (мал.. 2) у вертикальному положенні в широку трубку з водою, то завдяки гідростатичному тиску Р стовпа води висотою h повітря стиснеться і довжина повітряного стовпа стане l₂, а об’єм тієї ж маси повітря буде дорівнювати:

h

мал. 1 мал. 2

У кожному стані повітря в трубці температура постійна (кімнатна), тому виконується закон Бойля-Маріотта:

1 стан 2 стан

T=const

або

Після скорочення маємо:

Гідростатичний тиск Р в міліметрах водяного стовпа висотою h мм можна перевести в міліметри ртутного стовпа Рр.с., бо густина ртуті в 13, 6 разів більша густину води, тому

Тоді тиск у лівій та правій частинах рівняння буде виражатися в мм. рт. ст. Остаточна розрахункова формула прийме вигляд:

Це рівняння, відповідно до закону Бойля-Маріотта, необхідно перевірити на досліді. Його ліва частина повинна приблизно дорівнювати правій частині.

Порядок виконання роботи

1. Закріпити трубку великого діаметра вертикально в штативі.

2. Заповнити її рідиною кімнатної температури (не доливаючи 40 мм до її кінця).

3. Виміряти на столі довжину 1₁ повітряного стовпа в тонкій трубці.

4. По барометру визначити атмосферний тиск Р₀

5. Обережно вставити тонку трубку відкритим кінцем униз у широку трубку до її дна.

б. Заміряти довжину l ₂ повітря в трубці та висоту h стовпа води.

7. Записати результати вимірювань до таблиці та виконати розрахунки.

Результати вимірювань та обчислень:

Обчислення:

Висновок: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольні запитання:

1. Що таке газовий процес? Ізопроцес? ________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Які бувають ізопроцеси? __________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3 За яких умов виконуються і як записуються закони:

а)Бойля-Маріота? __________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

б)Гей-Люссака? _____________________________________________________________

__________________________________________________________________________

с) Шарля? ______________________________________________________________

________________________________________________________________________

д)Клапейрона-Менделєєва? ___________________________________________________

_________________________________________________________________________

е)Клайперона? _____________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Підпис викладача:

Лабораторна робота № 2