Лаб. 1. Изучение изотермического процесса

1. При каких условиях для определения параметров состояния газа можно использовать уравнение pV=const?

Условия, при которых можно использовать уравнение изотермического процесса (pV=constpV=\mathrm{const}) для определения параметров состояния газа, являются следствием закона Бойля-Мариотта. В случае идеальных и реальных газов должно соблюдаться постоянство массы (количества вещества) и температуры, а также при невысоких давлениях и больших температурах реальных газов.

2. Почему при выполнении данной работы процесс изменения объема воздуха можно считать практически изотермическим?

Процесс изменения объема воздуха можно считать практически изотермическим потому, что используемые в работе тела (воздух, силиконовая (стеклянная) трубка и вода) имели одинаковую температуру и в ходе их изменений не изменялись.

3. Что влияет на точность полученных результатов?

На точность полученных результатов влияли следующие факторы: класс измерительного прибора, точность отсчета при измерении длины ΔL\Delta L столба воды, вошедшей в трубку, измерении разности уровней воды hh и измерении атмосферного давления; (возможны различия температур воды, воздуха и стеклянной трубки).

4. Суперзадание. Определите математическую зависимость между плотностью и давлением воздуха в трубке. Используя результаты, полученные при выполнении данной работы, и термометр, постройте график зависимости плотности воздуха в трубке от давления.

Используя уравнение Клапейрона-Менделеева pV=mNRT\mathrm{pV} = \dfrac{m}{N}RT и учитывая, что ρ=mV\mathrm{\rho} = \dfrac{m}{V}, получите математическую зависимость между плотностью и давлением воздуха ρ=MpRT\mathrm{\rho} = \dfrac{Mp}{RT}, т.е. ρp\rho \sim p (линейная зависимость при T=constT = \mathrm{const}).

Далее, воспользовавшись полученными данными при выполнении работы, т.е. значениями p1p_1 и p2p_2 и измеренной температуры TT, вычислите ρ1\rho_1 и ρ2\rho_2 и постройте график зависимости плотности воздуха в трубке от давления.