Исследование изотермического процесса. Процессы, при которых температура поддерживается неизменной, называют изотермическими. Для того чтобы процесс происходил изотермически, надо непрерывно передавать газу теплоту извне, если он расширяется, и непрерывно отбирать от него теплоту, передавая ее окружающим телам, если газ сжимается. Температура газа остается постоянной, если расширение или сжатие газа производится медленно при условии теплообмена с окружающей средой. Цель работы: исследовать зависимость давления идеального газа от объема, построить график изотермического процесса. Убедиться в том, что для воздуха при нормальных условиях справедлив закон Бойля-Мариотта. Оборудование: датчик абсолютного давления, трубка, установка «изотерма», штатив, измерительный блок, подключенный к компьютеру. № Давление, Объем газа, 1/V PV ΔPV P кПа V мл 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PVср= =Σ(PV-PVср)² σ= ΔPV=Sσ= Подготовка к работе: 1. Установите поршень на 10 мл. 2. Закрепите установку «изотерма» в штативе. 3. Подсоедините установку к датчику давления короткой трубкой. 4. Измерьте длину трубки при помощи линейки. 5. Рассчитайте объем подводящей трубки между установкой изотерма и датчиком давления 2 по формуле VT =πr L здесь L-длина трубки, а r 0.19 см. При длине трубки 12 см объем составит VТ ~ 1.4 мл. 6. Подключите датчик давления к первому разъему измерительного блока. 7. Запустите сценарий «Изотермический процесс», в программе «Радуга». 8. Запустите процесс настройки, нажав кнопку «Поправка» 9. Введите поправку на значение объема трубки c минусом (например: « 1.4 »). Ход работы: 1. Запустите процесс регистрации данных, нажав кнопку «запустить». 2. Нажмите кнопку «ввод» введите значение начального объема со шкалы шприца. 3. Вращая рукоятку, измените объем установки на 1 мл. 4. Введите значение объема, нажав кнопку «ввод». 5. Повторяйте пункты 3-4 до тех пор, пока не выполните 10 измерений. 1 6. Остановите процесс регистрации, нажав кнопку «остановить» Обработка результатов: 1. Сохраните экспериментальные данные P(V) в файл, нажав экранную кнопку «сохранить», перенесите данные из открывшегося окна редактора в таблицу лабораторной работы и файл Excel с точностью до трех значащих цифр. 2. Сохраните экспериментальные данные P(1/V) в файл, нажав экранную кнопку «сохранить», перепишите данные в столбец 1/V. 3. Постройте график зависимости давления от величины обратной объему газа. 4. Аппроксимируйте зависимость P(1/V) линейной функцией. Запишите уравнение изотермического процесса в виде: Р=а/V+b. 5. Рассчитайте границы погрешности ΔPV по формулам, где а=PV: а а ... аn аср 1 2 n (аср а1 ) 2 (аср а2 ) 2 ... (аср аn ) 2 n а S S=3,1 для N=10 6. Сделайте выводы о справедливости закон Бойля – Мариотта, о виде зависимости P(V). 2