Главная страница
Навигация по странице:

  • Приборы и принадлежности

  • Т еория

    		•

    Лабораторная работа №17. Лабораторная работа 17 Опытная проверка уравнения состояния и законов идеального газа. Цель работы


    Скачать 99.5 Kb.
    НазваниеЛабораторная работа 17 Опытная проверка уравнения состояния и законов идеального газа. Цель работы
    АнкорЛабораторная работа №17.doc
    Дата15.05.2017
    Размер99.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаЛабораторная работа №17.doc
    ТипЛабораторная работа
    #7644
    КатегорияФизика

    Лабораторная работа №17

    Опытная проверка уравнения состояния и законов идеального газа.

    Цель работы:

    1. Изучение физических свойств газов и взаимосвязи пара­метров, описывающих их состояние, на основе модели идеального газа


    2. Проверка уравнения состояния идеального газа.

    3. Определение предельного давления откачиваемого воздуха в вакуумной установке и объема рабочей камеры насоса.


    Приборы и принадлежности: два герметичных сосуда (1 и 2), манометр (3), механический насос (4), краны (5, 6, 7).

    Схема установки:





    Теория: Под идеальным газом понимается совокупность непрерывно и беспорядочно движущихся точечных частиц конечной массы, столк­новения между которыми происходят по закону абсолютно упругого удара, причем других способов взаимодействия между частицами нет, то есть силы взаимодействия на конечном расстоянии отсутст­вует. Давление, оказываемое идеальным газом на стенки сосуда, в котором он находится, определяется силами, возникающими при абсолютно упругих соударениях молекул со стенками. Рассмотрим од­ну из молекул, отражающихся от стенки сосуда (рис. 1). Величина средней силы равна:

    (1)

    А величина изменения импульса:

    (2)

    где: m0 – масса молекулы

    υy – проекция скорости на ось Y, перпендикулярную стенке.

    Но средняя сила равна:

    (3)

    Давление Р равно:

    (4)

    Но значит:

    (5)

    Отсюда имеем: (6)

    сомножитель есть средняя кинетическая энергия теплового движения одной молекулы, имеем:

    (7)

    Уравнение (7) называется основным уравнением молекулярно кинетической теории газов. Значит:

    (8)

    где: K = 1,38∙10-23 - постоянная Больцмана.

    Из уравнения (7) и (8)и получаем состояние идеального газа в виде:

    (9)

    Общее число молекул в сосуде равно N = n0Y. Тогда: (10) где отсюда:

    (11)

    где: R = 8.31 - Универсальная газовая постоянная.



    Уравнение состояния идеального газа, представленного в виде (11) называется уравнением Менделеева – Клайперона. Т.к. R, m, μ не изменяются для взятого газа, то имеем:

    (14)

    Из уравнения (14):

    1. T = const изотерма PV = const (Закон Бойля - Мариотта)

    2. P = const изобара V/T = const (Закон Гей - Люссака)

    3. V = const изохора P/T = const (Закон Шарля)

    Ра, кПа
    Рl, кПа
    A = P1V1 + PaV2
    В = Р2(V1 + V2)

    99
    40
    60
    179
    0,002
    180
    0,002

    99
    40
    61
    179
    0,002
    183
    0,002

    99
    40
    61
    179
    0,002
    183
    0,002



    1. Дж





    1. Дж

    2. Дж



    Число тактов
    0
    10
    20
    30
    40
    50
    60
    70
    80
    90
    100
    110
    120
    130
    140
    150

    Pi, кПа
    100
    80
    65
    55
    47
    40
    34
    29
    25
    22
    20
    18
    17
    15
    14
    14

    ln Pi
















































    Pn
    (14 ± 0,5) кПа

    Vk
















































    написать администратору сайта