Практическая работа №4 «Изучение газового закона. Проверка закона Гей-Люссака»

Практическая работа №4

«Изучение газового закона. Проверка закона Гей-Люссака».

Цель работы: изучить зависимость изменения объёма газа от изменения его температуры. Экспериментально проверить закон Гей-Люссака

Оборудование: установка для проверки закона Гей-Люссака, измерительная лента, сосуды с горячей и холодной водой, термометр, штатив.

Теоретические основы работы.

Любое вещество, в том числе и газ, состоит из огромного числа движущихся и взаимодействующих частиц - молекул и атомов. Поведение системы, состоящей из большого числа частиц, подчиняется статистическим закономерностям. В молекулярной физике поведение реальных газов (кислорода, водорода, углекислого газа и др.) рассматривают на особой абстрактной модели - идеальном газе. Модель этого газа предполагает, что: 1) собственный объём частиц газа пренебрежимо мал по сравнению с объёмом, который он занимает,

2) между частицами отсутствуют силы взаимодействия,

3) столкновения частиц друг с другом и стенками сосуда, в котором находится газ, абсолютно упругие.

Любой газ характеризуется тремя параметрами давлением - р, объёмом -V и абсолютной температурой -T.

Тепловые процессы любого газа подчиняются объединённому газовому закону:

Если в тепловом процессе один из параметров остаётся постоянным, то это - изопроцессы

Изопроцесс, в котором давление постоянно, называется изобарным (закон Гей-Люссака)

(1)

Ход работы

1. Собрать установку для проверки закона Гей-Люссака, состоящую из тонкой гибкой трубки, крана, двух сосудов с холодной и горячей водой.

2. Измерить длину гибкой трубки.

3. Погрузить трубку в сосуд с горячей водой на 2-3 минуты, для того, чтобы в ней прогрелся воздух.

4. Измерить температуру горячей воды.

5. Переложить гибкую трубку в сосуд с холодной водой, открыть кран.

6. Измерить температуру холодной воды и дождаться пока вода перестанет поступать в трубку.

7. Измерить длину воздушного столба в трубке.

8. Все измерения занести в таблицу 1.

9. Найти отношение объёмов воздушных столбов в трубке и отношение абсолютных температур, полученные результаты занести в таблицу 1.

10. Сделать вывод.

Таблица 1.

Температура

холодной

воды t₁ C⁰

Температура

холодной

воды Т₁ К

Температура

горячей

воды t₂ C⁰

Температура

горячей

воды Т₂ К

Длина

воздушного

столба l₁

Длина

воздушного

столба l₂

l₁/l₂

T₁/Т₂

11. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Сформулировать закон Гей-Люссака.

2. Почему в опыте использовалось отношение длин воздушных столбов, а не отношение объёмов.

3. Доказать, что р₂ >p₁ на графике зависимости объёма от температуры.