Лабораторна робота “Дослідження закону Бойля-Маріотта”

ВЛАСТИВОСТІ ГАЗІВ, РІДИН, ТВЕРДИХ ТІЛ*

Урок № 10

Тема. Лабораторна робота “Дослідження закону Бойля-Маріотта”

Мета роботи: дослідити, як змінюється об’єм певної маси газу за сталої температури зі зміною тиску, і встановити співвідношення між ними.

Обладнання: скляний циліндр висотою 40 см із водою, скляна трубка довжиною 40-50 см, закрита з одного кінця, вимірна лінійка з міліметровими поділками, барометр-анероїд БР-52 (один на клас), штатив універсальний.

Короткі відомості

Закон Бойля-Маріотта можна порівняно

просто перевірити за допомогою нескладного обладнання. Якщо в циліндр з водою опустити відкритим кінцем вниз трубку, повітря в ній перебуватиме під тиском, який дорівнює атмосферному плюс гідростатичний тиск стовпчика води висотою h. Для спрощення обчислень атмосферний тиск і тиск стовпчика води доцільно вимірювати в мм рт. ст. Густина води в 13,6 рази менша за густину ртуті, тому стовпчик води висотою h мм створює такий самий тиск, як стовпчик ртуті висотою h/13,6 мм.

Повітря в трубці буде під тиском

src="/image/2/image076_68.jpg" class=""/>

Де Н – атмосферний тиск, виражений у міліметрах ртутного стовпчика, h – різниця рівнів води, виміряна в міліметрах, у циліндрі і в трубці.

Об’єм повітря в трубці V = Sl, де l – довжина стовпчика повітря, a S – площа його поперечного перерізу. Оскільки площа поперечного перерізу трубки (а значить, і повітряного стовпчика) стала, її числове значення можна прийняти за значення V в умовних одиницях. Зі зміною глибини занурення трубки змінюються об’єм і тиск повітря в ній. Дослідіть залежність між цими величинами.

ХІД РОБОТИ

1. Виміряйте барометром атмосферний тиск Н (у мм. рт. ст.). (Під таким тиском перебуває повітря в трубці до її занурення у воду.)

2. Опустіть у воду трубку відкритим кінцем вниз на максимальну глибину. Виміряйте довжину l і h для двох менших глибин занурення трубки.

3. Обчисліть добутки  Лабораторна робота Дослідження закону Бойля Маріотта для всіх трьох дослідів, порівняйте їх; зробіть висновок.

4. Обчисліть абсолютну? С і відносну? С/C похибки вимірювань.

 Лабораторна робота Дослідження закону Бойля Маріотта

5. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю такого вигляду:

№ досліду

Н

H

L(V)

 Лабораторна робота Дослідження закону Бойля Маріотта

 Лабораторна робота Дослідження закону Бойля Маріотта

?C

 Лабораторна робота Дослідження закону Бойля Маріотта

1

2

3

Контрольні запитання

1. Чому під час досліду не слід тримати трубку рукою?

2. Від чого залежить стала С у законі Бойля-Маріотта?

3. Чи має істотне значення для досліду площа поперечного перерізу трубки?