Выполнение работы и обработка результатов измерений

• 1. Соберите экспериментальную установку как показано на Рисунке 2.
• 2. Через воронку 3 налейте в стеклянный кожух воду. Установите начальный объем шприца 50 мл и закройте его выпускное отверстие пробкой. Вставьте термопару во внутреннюю камеру через отверстие 5. Убедитесь, что термопара не касается стенки шприца, а расположена в центре. Соедините кремниевую трубку с патрубком верхнего рукава кожуха, чтобы отфильтрованная жидкость, расширяемая при нагреве, могла по трубке попасть в мензурку 8.
• 3. Запишите начальное значение температуры. Включите нагреватель 7 и постепенно подогревайте кожух. Магнитной мешалкой перемешайте воду в кожухе и отрегулируйте равновесие давления в шприце при помощи плунжера. Записывайте значение температуры после каждого увеличения объема на 1 мл. После того, как объем газа составит 60 мл, выключите нагревательный аппарат и завершите измерения.
• 4. Рассчитайте давление по формуле:

.

где — молярная масса воздуха, =2910^-3 кг/моль,.

— плотность воздуха при температуре Т₁(см. приложение Б),.

5. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

N п/п.	V, мл.	V, м3	T, 0С.	T, К.	p, Па.
…

• 6. Постройте график зависимости температуры от объема T=f (V), объясните его вид.
• 7. Используя метод наименьших квадратов (см. приложение А), получите численные значения универсальной газовой постоянной и температурного коэффициента объемного расширения по формулам:

.

.

8. Результаты вычислений занесите в таблицу:

№ п/п.	p, Па.	R,.	К-1
…

9. Сравните полученные результаты универсальной газовой постоянной R и температурного коэффициента объемного расширения с табличным значением.

Контрольные вопросы.

• 1. Что такое идеальный газ? При каких условиях реальный газ можно рассматривать как идеальный?
• 2. Дайте определение равновесного процесса.
• 3. Дайте определение обратимого и необратимого процессов.
• 4. Как можно охарактеризовать состояние идеального газа?
• 5. Уравнение состояния идеального газа.
• 6. Изопроцессы. Уравнения, описывающие изопроцессы. Графики изопроцессов в координатах (p, V), (p, T) и (V, T).
• 7. Каков физический смысл универсальной газовой постоянной?
• 8. Дайте объяснение объемного расширения воздуха.