Лабораторная работа №1.
Тема: «Термодинамика – изотермический процесс»
Цель: наблюдать процесс изотермического сжатия или расширения
идеального газа.
Оборудование: универсальная компьютерная программа.
Задачи:
1) Следить за параметрами газа в данном процессе по графикам в координатах (P,V), (T,U), (T,P).
2) В любой момент времени сделать отсчет параметров P и V.
3) Используя калькулятор, выполнить необходимые расчеты и проверить полученный результат с помощью компьютера.
Результаты:
Опыт №1.
T = 248К
-
СИ
PV
P1 = Па
V1= 40 дм3
2040 Па м3
P2 = Па
V2= 29,6 дм3
2042 Па м3
P3 = Па
V3= 19,8 дм3
2059 Па м3
P4 = Па
V4= 10 дм3
2050 Па м3
PV 2400 Па м3 2420 Па м3 2059 Па м3 2052 Па м3
Опыт №2.
T = 353К
-
СИ
PV
P1 = Па
V1= 40 дм3
2960 Па м3
P2 = Па
V2= 29,9 дм3
2930 Па м3
P3 = Па
V3= 20,1 дм3
2954 Па м3
P4 = Па
V4= 10 дм3
2920 Па м3
PV 2960 Па м3 2930 Па м3 2954 Па м3 2920 Па м3
Опыт №3.
T = 503К
-
СИ
PV
P1 = Па
V1= 39,6 дм3
4158 Па м3
P2 = Па
V2= 29,9 дм3
4156 Па м3
P3 = Па
V3= 24,7 дм3
4174 Па м3
P4 = Па
V4= 10 дм3
4160 Па м3
PV 4158 Па м3 4156 Па м3 4174 Па м3 4160 Па м3
Расчетные задачи.
№1
-
Дано:
= 1 моль
V=
P1 = Па
T = 248 К
Решение
PV = R T
R = P V / T
R =
R - ?
R = 8.10 Дж /
Ответ: R = 8,10 Дж /
№2
-
Дано:
= 1 моль
Pн = Па
Tн = 293 К
R = 8,31 м3Па /
Решение
PнVо = R Tн
Vо = R Tн / Pн
Vо = 8,31 м3Па //105 Па
Vо = 0,0243м3 = 24,3 дм3
Vо - ?
Ответ: Vо = 24,3 дм3
№3
-
Дано:
m= 16г
V= 10 дм3
P = Па
T = 361 К
Си
Решение
PV = m R T / M
M = m R T / PV
M = /
M= 0,024 кг / моль = 24 г / моль
R - ?
Ответ: М = 24 г / моль
№4
-
Дано:
T = const
= 1 моль
M = 32
V1= 27 дм3
V2= 10 дм3
Q = 2490 Дж
Си
Решение
Т.к. T = const Q =А =V (изменение внутренней энергии)
= m R T (V1 - V2)/ M
Т = V / (V R (V1 - V2))
Т =2490Дж /(1моль 8, 31Па м3 /Кмоль
) = 17625 К
Т - ?
Ответ: Т = 17625 К
Выводы:
1) Следили за параметрами идеального газа по графикам при различной температуре.
2) Отслеживали параметры P и V в заданных точках.
3) Доказали на расчетных данных справедливость законов Бойля-Мариотта.
Закон выполняется не точно, так как:
а) В опытах использовался неидеальный газ.
б) Ошибка измерительных приборов.
в) Ошибка при расчетах.