ЗАХИСТ ПРОЕКТУ

[<a href="http://https://drive.google.com/file/d/0B2DIpubvLRD1XzZqcGZIS180NHM/edit?usp=sharing"></a>] 

Дослідна перевірка ізобарного процесу

 Мета: навчитись досліджувати ізобарний процес і перевірити виконання закону Гей-Люссака.
Обладнання: скляна трубка завдовжки 60 см і діаметром 8-10 мм, запаяна з одного кінця; циліндрична посудина висотою 60 см і діаметром 40-50 мм, наповнена гарячою водою (t -50 °С); склянка з водою кімнатної температури; пластилін; лінійка; термометр.

Теоретичні відомості
Процес зміни стану термодинамічної системи за сталого тиску називають ізобарним (від грецького слова «барос» — вага). Ізобарний процес описується законом Гей-Люссака, який є наслідком рівняння стану ідеального стану при р = const і має вигляд:



що еквівалентно



Щоб перевірити закон Гей-Люссака, потрібно виміряти об’єм і температуру газу у двох станах за сталого тиску і порівняти відношення V1/V2 та T1/T2. Це можна зробити, використовуючи повітря за атмосферного тиску.


Рис. 1
Скляну трубку відкритим кінцем догори занурюють майже повністю на 3-5 хв. у циліндричну посудину з гарячою водою (рис. 1, а). У цьому випадку об’єм повітря V1 дорівнює об’єму скляної трубки, а температура — температурі гарячої води Т1. Це перший стан повітря. Щоби під час переходу повітря в другий стан його кількість не змінилася, відкритий кінець трубки, що знаходиться в гарячій воді, закривають пластиліном. Після цього трубку виймають з гарячої води і закритий пластиліном кінець швидко занурюють у склянку з водою кімнатної температури (рис. 1, б), а потім під водою знімають пластилін.

У міру охолодження повітря в трубці вода в ній підійматиметься. Після припинення підіймання води в трубці тиск повітря у ній встановиться залежно від рівнів води у склянці і трубці. Щоб тиск у трубці був рівний атмосферному, потрібно вирівняти рівні води в склянці і трубці (рис. 1, в). У цьому випадку об’єм повітря в трубці дорівнюватиме V2 < V1, а температура дорівнює кімнатній температурі Т2 < Т1. Це буде другий стан повітря в трубці.

Відношення об’ємів по повітря в трубці в першому і другому станах можна замінити відношенням довжин стовпів повітря у двох станах, бо переріз трубки однаковий по всій її довжині   Тому в роботі слід порівняти відношення   Довжину повітряного стовпа вимірюють лінійкою, а температуру — термометром.


ХІД РОБОТИ

1. Підготувати зошит до роботи (також накреслити таблицю).

l1, мм       l2, мм        t1,°С              t2,°С                  T1, К                      T2, К                 l1/l2   T1/T2



2. Підготувати склянку з водою кімнатної температури і посудину з гарячою водою.

3. Виміряти довжину l1 скляної трубки і температуру гарячої води t1 у циліндричній посудині.

4. Скляну трубку відкритим кінцем догори занурюють майже повністю на 3-5 хв. у циліндричну посудину з гарячою водою (рис. 1, а) і закрити її герметично шматочком пластиліну.

5. Трубку виймають з гарячої води і закритий пластиліном кінець швидко занурюють у склянку з водою кімнатної температури (рис. 1,6), а потім під водою знімають пластилін.

6. Після того як рівень води у трубці встановиться, потрібно шляхом зміни глибини вирівняти рівні води в трубці і склянці (рис. 1, в).

7. Виміряти довжину l2 повітряного стовпа і температуру води t2 у склянці з водою.

8. Обчислити відношення l1/l2 і T1/T2

Довжину повітряного стовпа вимірюють лінійкою, а температуру — термометром.
Тому в роботі слід порівняти відношення Довжину повітряного стовпа вимірюють лінійкою, а температуру — термометром.

На минулих заняттях ми ознайомилися з основними положеннями МКТ.