Измерения и вычисления

Для опыта приготавливается эмульсия из двухпроцентного раствора канифоли в спирте и дистиллированной воды. Плотность канифоли

r=1,08 , плотность эмульсииж=0,95 .

Эмульсией заполняют углубление предметного стекла и сверху закрывают покровным стеклом. Предметное стекло помещают на столик микроскопа с объективом (х40) или (х100) и добиваются отчетливой видимости взвешенных частиц на одном из уровней. В окуляр микроскопа вставляют кусок фольги с отверстием для ограничения поля зрения. Наблюдают за броуновским движением взвешенных в жидкости частиц. В течение 10 секунд подсчитывают и записывают число частиц, появляющихся в поле зрения. Находят среднее значение . Если отверстие достаточно велико и в нем одновременно видно много частиц, то можно подсчитывать число частиц, видных в отверстии. Измерения повторить 10 раз.

Опускают предметный столик на некоторую высоту и снова производят 10 измерений. Находят среднее значение . Отношение концентрации частиц на двух различных уровняхможно принять равнымn00/n0.

Вычисляют расстояние (h₁-h₀) между слоями, в которых производились наблюдения. При этом нужно ввести поправку, учитывающую преломление света на границе жидкость-воздух.

Истинная разность , гдеΔh - перемещение предметного столика, отсчитанное по шкале микрометрического винта. Δh = х , где  - цена деления микрометрического винта, равная мм,х – число делений винта, соответствующее перемещению, n_ж - при расчетах можно принять равным 1,33.

Вычисляют средний радиус броуновских частиц. Для определения радиуса частицы используют микроскоп МПВ-1. Рассматривают в микроскоп при окуляре ( х 12,5) и объективе ( х 90) предметное стекло с той же самой, но подсохшей эмульсией. При высыхании частицы эмульсии, имеющие сферическую форму, соединяются в цепочки. Поскольку частицы эмульсии имеют несколько различные радиусы, то подобный подсчет производят до 10 раз для различных цепочек частиц. Такие подсчеты следует делать особенно тщательно, т. к. наибольшую ошибку в определении дает ошибка при определении среднего радиуса частицы. Находят средний радиус частицы эмульсии , имея в виду, что при объективе ( х 90) цена наименьшего деления на барабане отсчетного механизмамм.

По термометру определяют комнатную температуру. Вычисляют число Авогадро по формуле (*)

Контрольные вопросы

1. Причины броуновского движения.

2. Физический смысл числа Авогадро?

3. Основные положения молекулярно-кинетической теории.

4. Записать формулы, связывающие количество вещества: с числом Авогадро; с массой вещества.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ ПОСТОЯННОЙ

Цель работы: рассчитать на основании экспериментальных данных

универсальную газовую постоянную.

Приборы и принадлежности: стеклянная колба, насос, весы, манометр.

Описание установки и краткая теория.

Используемый в этой работе метод определения газовой постоянной R основан на уравнении Менделеева-Клапейрона для идеального газа. В работе используют стеклянную колбу емкостью 2500 см, соединенную шлангом с манометром и насосом.

Измерения и вычисления

1. Определяют массу колбы и содержащегося в ней воздуха.

2. Определяют температуру в лаборатории Т. При атмосферном давлении в колбе , гдеР1 – давление воздуха в колбе; m– масса колбы с воздухом; m – масса пустой колбы.

3. Колбу соединяют с манометром и насосом и откачивют до возможного малого давления Р.

4. Шланг пережимают зажимом, и на весах вновь определяется масса колбы и содержащегося в ней после откачки воздуха. В этом случае , гдеm- масса колбы с воздухом после откачки.

Из двух последних уравнений непосредственно следует, что .

Опыт повторить три раза, найти среднее значение R и её погрешность.