- •Лабораторный практикум по физике
- •Введение
- •Раздел 1 механика
- •Определение ускорения свободного падения тел
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Начальные параметры траекторий
- •Контрольные вопросы
- •Движение тела под действием постоянной силы
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Значения коэффициентов трения покоя
- •Результаты измерений
- •Контрольные вопросы
- •Свободные механические колебания
- •Краткая теория
- •Порядок выполнение лабораторной работы
- •Параметры эксперимента
- •Результаты измерений
- •Результаты измерений
- •Контрольные вопросы
- •Упругие и неупругие соударения
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Начальные параметры
- •Результаты измерений и расчетов для абсолютно упругого удара
- •Результаты измерений и расчетов для абсолютно неупругого удара
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 2 термодинамика и молекулярная физика
- •Адиабатический процесс
- •Краткая теория
- •Прядок выполнения лабораторной работы
- •Начальные значения температуры
- •Результаты измерений
- •Контрольные вопросы
- •Распределение молекул идеального газа по скоростям
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Значения температуры газа
- •Масса одной молекулы некоторых газов
- •Контрольные вопросы
- •Изотермы реального газа
- •Краткая теория
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Результаты измерений
- •Значения температуры
- •Контрольные вопросы
- •Содержание
Порядок выполнения лабораторной работы
Эксперимент 1. «Определение критических параметров вещества»
Запустите на компьютере программу «Открытая физика 1.1», на экране монитора выберите «Термодинамика и молекулярная физика», затем «Изотермы реального газа».
Внимательно рассмотрите картинку в средней части монитора. Найдите регулятор с движком, задающий температуру. Щелкните левой кнопкой мыши на кнопке «Выбор».
Подведите маркер мыши к движку регулятора температуры и доведите его до положения, пока на правом экране не появится критическая изотерма с точкой перегиба и без экстремумов
Запишите значения критических параметров ,,в таблицу 1.
Определите значения постоянных Ван-дер-Ваальса а и b по формулам (6) и запишите их в таблицу 1.
Воспользовавшись формулой (1), определите диаметр молекул газ d и запишите полученное значение в таблицу 1.
Таблица 1
Результаты измерений
, К |
, |
, |
а, |
b, |
d, нм |
|
|
|
|
|
|
Сравните полученные значения а, b, d в данной работе со справочными таблицами и подберите наиболее подходящий газ, с которым проводился эксперимент.
Эксперимент 2. «Исследование изотерм газа Ван-дер-Ваальса»
Установите значение температуры , указанное в таблице 2 для Вашей бригады.
Нажмите мышью кнопку «Старт» на экране и наблюдайте перемещение поршня на левой картинке модели и перемещение точки по красной кривой теоретической адиабаты. Попробуйте останавливать процесс нажатием кнопки «Стоп» на экране. Последующий запуск процесса осуществляется нажатием кнопки «Старт».
Таблица 2
Значения температуры
(не перерисовывать)
Бригада |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
500 |
510 |
520 |
530 |
540 |
550 |
560 |
570 |
|
580 |
590 |
600 |
610 |
620 |
630 |
640 |
650 |
|
660 |
670 |
680 |
690 |
660 |
670 |
680 |
690 |
690 |
700 |
690 |
700 |
690 |
700 |
690 |
700 |
После остановки процесса запустите его снова, нажав кнопку «Старт», и останавливайте, нажимая кнопку «Стоп», когда крестик на теоретической изотерме (красная кривая) будет находиться вблизи следующих значений объема: 0,1; 0,12; 0,14; 0,16; 0,18 и 0,2 дм3 (6 значений), записывая при этом значения объема и давления в таблицу 2.
Устанавливая новые значения температуры из таблицы 2, повторите п. 3, записывая результаты измерений в таблицы 3, 4, 5, 6
На одном рисунке построить по полученным данным изотермы реального газа.
На рисунке провести границы областей, определяющих жидкое, газообразное состояния вещества, а также область двухфазной системы.
Таблицы 3, 4, 5,6
Результаты измерений при Т = ____ К
, дм3 |
|
|
|
|
|
|
, Па |
|
|
|
|
|
|