До начала демонстрации, поместив
сильфон (V0=5 усл. ед.) в банку с тающим льдом,
обеспечивают температуру воздуха в приборе 0 0C при атмосферном давлении.
После этого закрывают свободный кран манометра. Повышая температуру воздуха в сильфоне путем впускания в банку пара или подливанием горячей воды, увеличивают объем цилиндра так, чтобы давление оставалось все время постоянным, равным первоначальному. Воду в банке тщательно перемешивают и через каждые 20 0С измеряют: по шкале прибора объем воздуха в цилиндре в условных единицах (десятые доли определяются на глаз), а с помощью демонстрационного термометра – температуру. Результаты измерений записывают на классной доске в таблицу, вычерчивают графики зависимости объема данной массы газа от его температуры при постоянном давлении. Делают вывод.
Опыт № 7
Изохорный процесс.
Оборудование: ПГЗ, широкий стеклянный сосуд, термометр, чайник с горячей водой.
Проводят такую же подготовительную работу, как и к предыдущей демонстрации.
По мере нагревания воздуха в сильфоне, о чем судят по демонстрационному термометру, наблюдают по манометру постепенное увеличение давления в цилиндре.
Через каждые 20 0С записывают на классной доске в таблицу температуру и давление воздуха, вычерчивают график зависимости давления данной массы от его температуры при постоянном объеме. Делают вывод.
Опыт № 8
Зависимость между объемом, давлением и температурой данной массы газа.
Оборудование: ПГЗ, широкий стеклянный сосуд, термометр, чайник с горячей водой.
Используют ту же установку, что и в предыдущих опытах.
Закрывают свободный кран у манометра (р= 1атм.), измеряют по шкале прибора объем воздуха в цилиндре, а по демонстрационному термометру – температуру воздуха (она равна комнатной).
Затем в банку наливают теплую воду (45-50 0С) и произвольно изменяют объем, давление и температуру воздуха.
После
этого цилиндр переносят в холодную воду (на 10 0С ниже комнатной),
вновь произвольно изменяют объем воздуха. Результаты измерений объема, давления
и температуры также заносят в таблицу на доске. Вычисляют значение выражения
для каждого состояния и убеждаются, что все
три значения мало отличаются друг от друга. Делают вывод.
Опыт № 9
Изменение температуры воздуха при адиабатном сжатии и расширении.
Опыт 1.
Оборудование: 1) цилиндр переменного объема, 2) манометр демонстрационный ртутный с тройником, 3) гальванометр проекционный с термопарой, 4) резиновая трубка.
Для этого опыта собирают
установку, изображенную на рисунке. При помощи одной и той же эластичной
резиновой трубки соединяют сильфон с манометром и вводят внутрь сильфона
термопару. Для этого у конца трубки делают сбоку небольшую щель (прорезь) и
через нее продевают наружу термопару из тонких гибких проволок. Спай должен
выходить из отверстия трубки на 8—10 см. Одну из проволок термопары и место,
где она через щель продевается в трубку, завертывают тонким слоем изоляционной
ленты.
С помощью винта медленно сжимают в цилиндре воздух и обращают внимание учащихся на то, что его температура все время остается постоянной, а давление постепенно изменяется обратно пропорционально объему. Заметив конечный объем и давление воздуха, постепенно возвращают установку в первоначальное состояние.
Затем при помощи длинной ручки,
вставленной в головку винта, быстро сжимают воздух в сильфоне
до намеченного объема. Наблюдают, что теперь температура воздуха повысилась, а
давление изменилось на большую величину, чем при медленном сжатии до такого же
объема. Итак, при быстром (адиабатном) сжатии воздуха (газа) становится
заметным увеличение его внутренней энергии за счет совершенной механической
работы.
Переходят ко второй части опыта (расширение воздуха), которую проводят по той же системе. Открывают свободный кран манометра и устанавливают объем цилиндра, например 5 условных единиц. Через некоторое время кран закрывают и обращают внимание учащихся, что температура изолированного воздуха равна комнатной, а давление—атмосферному.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.