ОПЫТНАЯ ПРОВЕРКА ЗАКОНА БОЙЛЯ-МАРИОТТА
Закон Бойля-Мариотта: Для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не меняется.
Чтобы проверить закон Бойля Мариотта, достаточно измерить объем и давление газа в двух состояниях при постоянной температуре и проверить справедливость равенства
p_{1}*V_{1} = p_{3}*V_{3}
Это можно осуществить, используя воздух при комнатной температуре.
Оборудование стеклянная трубка, запаянная с одного конца, длиной 600 мм и диаметром 8-10 мм. цилиндрический сосуд длиной 600 мм и диаметром 40- 50 мм, барометр-анероид, линейка.
Методика эксперимента
Когда стеклянная трубка находится в воздухе, давление воздуха в ней p_{1} равно атмосферному, а объем воздуха Vi равен объему му трубки. Это первое состояние воздуха (Рис. 1). Затем стеклянная трубка открытым концом вниз помещается в цилиндрический сосуд водой комнатной температуры на максимальную глубину, которую позволяет длина трубки и высота сосуда. В этом случае давление
Измерено
p_{1} = p_{1} + rho*gh
где rho= 1000kappa*r / (u ^ 1) — плотность воды, падения, h = 1 g = 9.8m / (c ^ 2) уровня воды в сосуде до верхнего уровня воды, вошедшей в трубку после ее погружения в сосуд. Объем воздуха при этом уменьшается и становится равным 2. Это второе состояние воздуха в трубке, причем при той же температуре (Рис. 2).
Если сечение трубки 8 постоянно по всей длине, то объем воздуха пропорционален длине воздушного столба в трубке . Поэтому в работе (V_{t} = S*l_{t}; V_{t} = S*l_{t}) следует сравнивать p, l_{1} и p_{2}*l_{2} Длина воздушного столба измеряется линейкой, атмосферное давление барометром-анероидом.
Подготовка и проведение работы, обработка результатов измерений.
1. Подготовьте бланк отчета с таблицей для записи результатов измерений и вычислений.
Рассчитано
epsilon 1*
h * MM
b_{1} MM
h MM
p_{1v} MM рт.ст.
Delta l * MM
p_{1}
Delta*p*l_{8}
увеличивается на величому давления столба воды и становится равным
p_{i} * l i+ Па-м
Delta 1, Pi*aM
pq
%
60.8
57.8
56.3 102.5
2. Наполните цилиндрический сосуд водой комнатной температуры.
3. Измерьте длину в стеклянной трубки и атмосферное давление рі. Если барометр проградуирован в миллиметрах ртутного столба, переведите давление в паскали, учитывая, что 1 мм рт.ст. 133 Па. . 4
Приведите воздух в трубке во второе состояние так, как об этом сказано выше. Измерьте длину воздушного столба в трубке и разность уровней воды в сосуде и трубке 1.
5. Вычислите давление ра и произведения p_{1}*l_{1}*H*p_{2}*l_{2} относительные (с и 2) и абсолютные (Да и ) погрешности измерения этих произведений по формулам
epsilon_{1} = (Delta*p_{1})/p_{1} + (Delta*l)/l_{1} epsilon_{2} = (Delta*p_{2})/p_{2} + (Delta*l)/l_{2} Delta_{1} = p_{1}*l_{1}*epsilon_{1} Delta_{2} = p_{2}*l_{3}*s_{2}
где Delta*p_{2} = Delta*p_{1} + rho*g*Delta*h 6. Сравните произведения p_{1}*l_{1}*M*p_{2}*l_{1} Сделайте вывод о справедливости закона БойляМариотта.
l_{1}
l_{2}
h
p_{2}*l_{2} Пам
Delta 2 Пам
каком условии это не противоречит утверждению о его постоянстве в изотермическом процессе? 2. Укажите обстоятельства, ухудшающие результат эксперимента, но которые трудно учесть устранить при выполнении работы.
Контрольные вопросы.
1. Произведение давления воздуха на объем в первом и втором состояниях оказывается неодинаковым. При