Порядок выполнения работы:

1. при закрытом кране С и открытом кране 3 накачивают в сосуд А воздух до тех пор, пока разность уровней жидкости не станет равна 15-20см (но не более 20см.);

2. закрывают кран 3 и выжидают, пока температура внутри сосуда станет равна температуре окружающей среды, т.е. пока уровни жидкости в манометре не установятся, (это происходит через 1-2 мин). Отсчитывают разность уровней в манометре h₁, (отсчет производят по нижним краям менисков);

3. быстро полностью открывают кран С и быстро закрывают его, как только давление в сосуде станет равным атмосферному, т.е. жидкость в коленах манометра установится на одном уровне. Подождав еще 1-2 мин., пока температура воздуха в сосуде станет постоянной, отсчитывают разность уровней h₂манометра;

4. пункты 1-3 повторяют не менее пяти раз;

5. вычисляют по формуле

где h₁иh₂– разность уровней жидкости в коленах манометра.

6. абсолютную и относительную погрешности вычисляют по отношению среднего значения исследуемой величины от результатов отдельных измерений с учетом коэффициента Стьюдента t₂(n) для надежности 0,95 по формулам

;

7. результаты измерений и вычислений записывают в таблицу 1;

Таблица 1

№ п/п	h2	h1	γi
ср.

8. доверительный интервал для определения истинного значения записывают в виде:

.

Контрольные вопросы

1. Записать первый закон термодинамики.

2. Описать изопроцессы.

3. Записать уравнение Пуассона.

4. Объяснить смысл показателя адиабаты.

5. Почему С_рбольше С_v.

6. Объяснить все процессы на рис.2.

Лабораторная работа №26 Определение молярной массы воздуха методом откачки

Цель работы: научиться применять законы идеальных газов для экспериментального решения поставленной задачи. Освоить методы получения и измерения вакуума.

Оборудование:стеклянная колба с краном, насос, манометр, барометр, весы с разновесами.

Теоретическое введение

Молекулярная физика и термодинамика – разделы физики, в которых изучаются макроскопические процессы в телах, связанные с огромным числом содержащихся в телах атомов и молекул.

Молекула – наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами. Молекулы состоят из более простых частиц – атомов химических элементов.

Масса одного моля вещества называется его молярной массой. Моль – основная единица количества вещества в системе СИ, равная количеству вещества, в котором содержится число частиц (атомов или молекул), равное числу атомов в 0,012 кг изотопа углерода С¹². Количество частиц в 1 моле вещества называется числом Авогадро (N_A).Если обозначить массу одной молекулыm₀, то молярная масса. Молярная масса в системе СИ измеряется в кг/моль. Относительная молекулярная масса - безразмерная величина, т.к. определяется соотношением массы молекулы данного вещества и 1/12 массы атома изотопа углерода С¹².

Измерение молярной массы газов достаточно просто осуществляется, если газ соответствует модели идеального газа, согласно которой:

1. собственный объем молекул газа пренебрежимо мал по сравнению с объемом сосуда;

2. между молекулами газа отсутствуют силы взаимодействия;

3. столкновения молекул газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упругие;

4. не учитываются размеры молекул.

Модель идеального газа можно использовать при изучении реальных газов, т.к. они в условиях, близких к нормальным, а также при низких давлениях и высоких температурах близки по своим свойствам к идеальному газу.

Для идеального газа справедливо уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона), показывающее связь параметров P,V,T.

(1)

где m– масса газа; Р – давление газа;V– объем газа; Т – температура газа;R– универсальная газовая постоянная; - молярная масса газа.