Рейтинг: 5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Лабораторная работа № 3

Тема: Экспериментальная проверка закона Гей-Люссака.

Цель работы: иэкспериментально проверить справедливость соотношения V1/T1 = V2/T2.

Оборудование:

  • стеклянная трубка, запаянная с одного конца, длиной 600 мм и диаметром 8-10 мм;
  • цилиндрический сосуд высотой 600 мм и диаметром 40-50 мм, наполненный горячей водой (t ~ 60 °С);
  • стакан с водой комнатной температуры;
  • пластилин.

Теоретическая часть

Чтобы проверить, выполняется ли закон Гей-Люссака, достаточно измерить объем и температуру газа в двух состояниях при постоянном давлении и проверить справедливость равенства V1/T1 = V2/T2. Это можно осуществить, используя в качестве газа воздух при атмосферном давлении.lr10-5

Стеклянная трубка открытым концом вверх помещается вертикально на 3-5 мин в цилиндрический сосуд с горячей водой (рисунок). В этом случае объем воздуха V1 равен объему стеклянной трубки, а температура - температуре горячей воды T1. Это - первое состояние. Чтобы при переходе воздуха во второе состояние его количество не изменилось, открытый конец стеклянной трубки, находящейся в горячей воде, замазывают пластилином. После этого трубку вынимают из сосуда с горячей водой и замазанный конец быстро опускают в стакан с водой комнатной температуры (рисунок), а затем прямо под водой снимают пластилин. По мере охлаждения воздуха в трубке вода в ней будет подниматься. После прекращения подъема воды в трубке (рисунок) объем воздуха в ней станет равным V2<V1, а давление р = ратм - ρgh. Чтобы давление воздуха в трубке вновь стало равным атмосферному, необходимо увеличивать глубину погружения трубки в стакан до тех пор, пока уровни воды и в стакане не выровняются (рисунок). Это будет второе состояние воздуха при температуре T2 окружающего воздуха. Отношение объемов воздуха в трубке в первом и втором состояниях можно заменить отношением высот воздушных столбов в трубке в этих состояниях, если сечение трубки постоянно по всей длине V1/V2 = Sl1/Sl2 = l1/l2. Поэтому в работе следует сравнить отношения l1/l2 и T1/T2. Длина воздушного столба измеряется линейкой, температура - термометром.

Указания к работе

1. Подготовьте бланк отчета с таблицей для записи результатов измерений и вычислений.

Измерено Вычислено
  l1, мм     l2, мм     t1, 0С     t2, 0С     Δиl, мм     Δol, мм     Δl, мм     T1, К     T2, К     ΔиT, К     ΔoT, К  
значение
Вычислено
  ΔT, К   l1/l2   ε1, %   Δ1   T1/T2   ε2, %   Δ2

2. Подготовьте стакан с водой комнатной температуры и сосуд с горячей водой.

3. Измерьте длину l1 стеклянной трубки и температуру воды в цилиндрическом сосуде.

4. Приведите воздух в трубке во второе состояние так, как об этом рассказано выше. Измерьте длину l2 воздушного столба в трубке и температуру окружающего воздуха T2.

5. Вычислите отношения l1/l2 и T1/T2, относительные (ε1 и ε2) и абсолютные (Δ1 и Δ2) погрешности измерений по формулам

ε1Δl/l1Δl/l2Δ1l1ε1/l2ε2 = ΔT/T1 + ΔT/T2Δ2 = T1ε2/T2

6. Сравните отношения l1/l2 и T1/T2 (см. п. 3 и рисунок введения к лабораторным работам).

7. Сделайте вывод о справедливости закона Гей-Люссака.

 

Добавить комментарий

Все в рамках приличия и законодательства РФ...


Защитный код
Обновить

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter