Описание установки.. Ход работы.

Описание установки.

Рабочее окно выполнения лабораторной работы представлено на рис. 1 и содержит Изотермический цилиндр с двойными стенками, поршень имеющий возможность перемещаться внутри цилиндра (площадь поперечного сечения поршня – 100 см²), нагреватель и холодильник для изменения температуры газовой системы, термометр для ее измерения, линейку для измерения перемещений поршня (цена малого деления – 1 см). Диаграмма термодинамических процессов представлена на рис. 2. Процесс 1-2 проходит благодаря нагреву газа в цилиндре под поршнем. Вследствие расширения газа поршень перемещается по цилиндру, величина перемещения измеряется линейкой. Процесс 2-3 проходит вследствие сжатия газа – поршень под действием внешнего усилия перемещается вниз, уменьшая объем газа. Процесс 3-1 проходит благодаря охлаждению газа в цилиндре под поршнем.

Р ис. 1 Рабочее окно лабораторной работы «Изучение изопроцессов»

Рис. 2 Диаграмма изопроцессов, изучаемых в работе.

Ход работы.

1. После идентификации (ввода свей фамилии и своего варианта) все кнопки управления становятся видимыми и активными.

2. Зафиксировать температуру газа в цилиндре в исходном состоянии, измерить исходный объем газа. Занести данные в таблицу

3. Осуществить процесс 1-2, для чего включить питание нагрева газа в цилиндре. После окончания процесса зафиксировать новую температуру газа, измерить перемещение поршня. Рассчитать изменение объема газа. Занести в таблицу значения P_1,V₁и P_2, V₂.

4. Осуществить процесс 2-3 – увеличения давления газа в цилиндре при постоянной температуре, для чего следует несколько раз последовательно нажать на командную кнопку «Процесс 2-3». Определить изменение объема и рассчитать давление в конце процесса 2-3. Занести в таблицу значения P_3, V₃, Т₃.

5. Осуществить процесс 3-1 – уменьшения давления газа в цилиндре при постоянном объеме, для чего следует включить холодильник, нажав кнопку «Процесс 3-1». Зафиксировать конечную температуру процесса и рассчитать конечное давление газа. Занести в таблицу значения P₄, V₄, Т₄.

6. При правильных расчетах и процессах параметры P₄, V₄, Т₄ и P₁, V₁, Т₁ должны совпасть.

7. В координатах P_,V построить диаграмму всех изученных процессов.

8. Рассчитать работу газа при протекании процесса 1-2.

Контрольные вопросы.

1. Основное уравнение МКТ

2. Приведите формулы всех изопроцессов

3. Параметры газовой системы и их физический смысл

4. Уравнение Менделеева-Клайперона

5. Распределение молекул по скоростям.

6. Наиболее вероятная скорость

7. Средняя скорость молекул

8. Барометрическая формула

9. Распределение Больцмана

Таблица.

P₁, Па V₁, см³ T₁, К P₂, Па V₂, см³ T₂, К P₃, Па V₃, см³ T₃, К P₄, Па V₄, см³ T₄, К

10⁵

⇐ Предыдущая 12