5. Практические задания

Задание 1.Оценитьдля газов из представлений молекулярно-кинетической теории.

Задание 2.Определитьдля воздуха методом Клемана-Дезорма. Опыт повторить несколько раз и вычислить случайную погрешность.

Задание 3.Проанализировать источники систематической погрешности измерения.

6. Для получения зачета необходимо:

1. Продемонстрировать преподавателю умение:

а) Определять избыточное давление газа по манометру;

б) Строить графики различных процессов;

в) Строить графики в полулогарифмическом масштабе

2. Представить отчет по стандартной форме.

3. Уметь отвечать на вопросы и выполнять задания типа:

- Почему молярная теплоемкость газов при постоянном давлении больше, чем молярная теплоемкость газов при постоянном объеме?

- Каков физический смысл универсальной газовой постоянной ?

- Вывести уравнение адиабатического процесса в газе в координатах . Выразить это уравнение в координатахи координатах.

- Начертить графики изохорного, изобарного и изотермического процесса на графиках с координатами ,,.

- Предложив постоянство теплоемкости для некоторого процесса с идеальным газом (политропный процесс), вывести уравнение политропного процесса для идеального газа;

- Как связаны теплоемкость политропного процесса с показателем политропы?

Лабораторная работа №6. Поверхностное натяжение

1. Цель работы

Познакомиться с явлением поверхностного натяжения в жидкостях; определить коэффициент поверхностного натяжения жидкостей различными способами.

2. Вопросы, знание которых обязательно для допуска к выполнению

1) Энергетическая потенциальная яма для молекул жидкости в объеме жидкости и на поверхности жидкости.

2) Коэффициент поверхностного натяжения , единицы его измерения из энергетических соображений и исходя из понятия силы поверхностного натяжения.

3) Направление сил поверхностного натяжения.

4) Давление Лапласа.

5) Высота поднятия жидкости в капилляре.

6) Методы измерения коэффициента поверхностного натяжения и их теоретическое обоснование.

3. Сведения из теории

Известно, что всякая система частиц стремиться к состоянию термодинамического равновесия, характеризующемуся минимумом потенциальной энергии. В конденсированных средах, например, в жидкости, каждая молекула находится в поле потенциальных сил соседних молекул. Вследствие этого молекулы поверхностного слоя, имеющие меньшее число соседей, обладают избыточной потенциальной энергией по сравнению с молекулами в объеме. Поверхностные молекулы стремятся уменьшить свою потенциальную энергию, т.е. уйти с поверхности в объем, что соответствует тенденции к уменьшению площади поверхности. Таким образом, равновесному состоянию жидкости соответствует минимальная свободная поверхность.

Постоянное стремление жидкости к сокращению свободной поверхности и приводит к возникновению явления поверхностного натяжения.

Количественно это явление характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения , определяемого работой необходимой для обратимого изотермического образования единицы площади поверхности. Коэффициент поверхностного натяжения можно определить также, как величину численно равную силе, действующей на единицу длины контура поверхности и стремящейся сократить поверхность до минимума при заданном объеме жидкости, т.е.

Величиной и изменением поверхностного натяжения на границах раздела различных фаз (жидкость-газ, жидкость-твердое тело) обусловлены многие поверхностные явления (такие как смачивание, капиллярность и др.), положенные в основу ряда методов определения коэффициента поверхностного натяжения.

В данной работе коэффициент поверхностного натяжения определяется:

1) методом отрыва кольца;

2) методом отрыва капель;

3) методом измерения по добавочному давлению Лапласа;

4) методом измерения высоты поднятия жидкости в капилляре.