218. Обновлённая виртуальная лабораторная работа по физике «Исследование изобарного процесса в газах» http://efizika.ru/html5/218/index.html.
Цель работы: экспериментальным путем проверить верность закона Гей-Люссака (доказать постоянство отношения V/Tдля данной массы газа).
Приборы и принадлежности: сосуд на подставках, запаянный с одного конца с подвижным поршнем, термометр, манометр, чаша с твёрдым топливом, аналоговый секундомер, панель параметров, электронный блок управления.
218. Updated virtual laboratory work on physics «Study of the isobaric process in gases» http://efizika.ru/html5/218/index.html.
The purpose of the work: to experimentally verify the validity of the Gay-Lussac law (to prove the constancy of the V/T ratio for a given mass of gas).
Instruments and accessories: a vessel on stands, sealed at one end with a movable piston, thermometer, pressure gauge, bowl with solid fuel, analog stopwatch, parameter panel, digital control unit.
Обновленная виртуальная лабораторная работа по физике
Тема: Исследование изобарного процесса в газах
Учебная цель:
Изучить изобарный процесс в газах, измерить изменения температуры и объема, а также проверить закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа.
Оборудование:
1. Газовый баллон (сжатый газ)
2. Манометр
3. Термометр
4. Поршневой цилиндр
5. Набор весов
6. Компьютер с программным обеспечением для сбора данных (если доступно)
7. Штатив и держатели для установки оборудования
Ход работы:
1. Подготовка оборудования:
• Убедитесь, что все приборы исправны и правильно подключены.
• Установите поршневой цилиндр на ровной поверхности и подключите его к манометру.
• Заполните цилиндр сжатым газом и проверьте показания манометра.
2. Измерение начальных условий:
• Запишите начальное давление газа (P1) с манометра.
• Запишите начальную температуру газа (T1) с термометра.
• Измерьте начальный объем газа (V1) в цилиндре.
3. Изменение объема:
• Постепенно изменяйте объем газа, перемещая поршень в цилиндре.
• Для каждого нового объема (V2, V3 и т.д.) фиксируйте показания давления (P2, P3 и т.д.) и температуры (T2, T3 и т.д.).
4. Сбор данных:
• Запишите данные в таблицу, фиксируя изменения объема, давления и температуры:
| Изменение объема | Давление (P) | Температура (T) |
|-------------------|--------------|------------------|
| V1 | P1 | T1 |
| V2 | P2 | T2 |
| V3 | P3 | T3 |
5. Проверка закона Бойля-Мариотта:
• Для изобарного процесса давление остается постоянным, поэтому проверьте, что P остается неизменным при изменении V и T.
• Постройте график зависимости 1/V от T и проверьте линейность.
6. Анализ данных:
• Используйте уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
где n — количество вещества газа, R — универсальная газовая постоянная.
• Рассчитайте n для каждого состояния газа.
7. Определение зависимости между температурой и объемом:
• Определите, как температура газа изменяется с изменением объема при постоянном давлении.
• Постройте график зависимости T от V.
8. Заключение:
• Обсудите полученные результаты и их соответствие теоретическим ожиданиям.
• Опишите возможные источники погрешностей в эксперименте и их влияние на результаты.
Заключение:
В результате выполнения данной лабораторной работы вы сможете изучить изобарные процессы в газах, исследовать зависимость между давлением, объемом и температурой, а также проверить закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Подготовьте отчёт о проведённой работе и обсудите его с преподавателем.
