Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья



Лабораторная работа ЛКТ-10. Газовые законы. Приборы и принадлежности. Задание 1. Определение универсальной газовой постоянной. Порядок выполнения работы

Стр 1 из 2Следующая ⇒


Лабораторная работа ЛКТ-10

Газовые законы

Цель работы — определение универсальной газовой постоянной, изучение и применение изотермического процесса.

Приборы и принадлежности

В работе используется лабораторный комплекс ЛКТ‑10 (рис. 1), основные элементы которого смонтированы на плите-осно­вании.

Комплект принадлежностей показан на рис. 2. Баллон объёмом 2 л используется для взвешивания воз­духа, баллоны объёмами 1 и 1,5 л — для изучения изотермического процесса, тройник с шлангами и зажимом — для построения различных пневматических схем.

 

Задание 1. Определение универсальной газовой постоянной

Порядок выполнения работы

1. Определить на весах массу m1 баллона со шлангом и зажимом объемом V = 2 л, внутри которого находится воздух при атмосферном давлении P1.

2. Подключить баллон с помощью тройника к манометру и к груше-помпе. Накачать в баллон воздух до давления Р2 и закрыть зажим на шланге. (Учтите, что манометр показывает давление ΔР = Р2 – Р1). Определить новую массу баллона m2.

3. Из уравнения состояния газа

PV = (m/M)RT,                                                      (1)

где М = 29 г/моль — молярная масса воздуха, находится газовая постоянная

R = MV DР / [T(m2 – m1)].                                            (2)

4. Экспериментальные результаты запишите в таблицу отчета.

Отчет

ΔР (показание манометра), мм Нg (кПа) m1, г m2, г Т, °С (К) V, л R, Дж / (моль∙К)
             

Задание 2. Изучение и применение изотермического процесса.

 Проверка закона Бойля-Мариотта.

 

Измеряя давление при изотермическом перетекании газа из сосуда с известным объемом в сосуд с неизвестным объемом, можно определить неизвестный объем. Если сосуд заполнен сыпучим материалом (зерно, грунт и др.), опыт позволяет измерить объем пустот между частицами материала и определить «чистый» объем материала.

Если сосуд объемом V1, в котором находится газ под давлением P1, соединить с сосудом объемом V2 с газом под давлением Р2, то, при одинаковой и постоянной температуре сосудов, установившееся в них давление равно

Р = (P1 V1 + P2 V2) / (V1 + V2),                                         (3)

Это соотношение верно как для полного давления, так и для измеряемого в опыте превышения давления над атмосферным.

Подключите помпу через шланг с зажимом к тройнику, соединенному с манометром и с баллоном объема V1 (2 л). Накачайте в баллон воздух до давления 200–300 мм рт. ст. Затяните зажим и отсоедините помпу. Вместо помпы присоедините баллон объемом V2 (1 л), в котором находится воздух при атмосферном давлении Р2 и комнатной температуре. Баллоны должны быть установлены в держатели на плите-основании. Для того, чтобы температура в баллонах равнялась комнатной температуре, старайтесь долго не держать баллоны в руках и берите их за горлышко. Подождите 1–2 минуты для установления комнат­ной температуры воздуха в баллонах. Зарегистрируйте давление P1 в баллоне V1. Откройте на шланге зажим, соединяющий пневмосистему с объемом V2. Опять подождите 1–2 минуты для установления комнатной температуры в баллонах и зарегистрируйте давление Р. Проверьте соотношение (3). Расчеты можно проводить в миллиметрах ртутного столба и в литрах. В качестве измеряемых величин используем превышения давлений над атмосферным давлением (Р ® DР,
Р1 ® DР1, Р2 ® DР2 = 0). Эти превышения давлений непосредственно измеряет манометр.

Ртеор (или DРтеор) определяется согласно формуле (3).

 

V1, л DP2, мм рт. ст.
V2, л DРэкспер, мм рт. ст.  
DP1, мм рт. ст.    DРтеор, мм рт. ст. (формула (3))  

12Следующая ⇒
  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.