Лабораторна робота в симуляції Phet "Дослідження ізопроцесів ідеального газу" (10 клас).

Лабораторна робота

Тема. Дослідження ізопроцесів ідеального газу.

Мета: дослідити кілька термодинамічних станів ідеального газу, експериментально перевірити закони Бойля-Маріотта, Гей-Люссака, Шарля.

Обладнання: комп’ютер, симуляція PHET.

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ

Підготовка до експерименту.

Запустіть симуляцію  PHET: властивості газів, ідеальний . 

Експеримент

Частина І. Дослідження ізотермічного процесу. Перевірка закону Бойля-Маріотта.

1. В симуляції виставить параметр ширина, на манометрі виставить одиниці вимірювання тиску кПа, уменшіть розміри ємності (ширину), тримаючи натиснутою ліву клавішу миші, перетягніть ліву сторону з ручкою вправо до 5 нм.

2. Наповніть ємність газом, тримаючи натиснутою ліву клавішу миші, здійсніть декілька разів поступальні рухи ручки насоса: вверх і вниз, довівши тиск до 10000 кПа (приблизно).

Зверніть увагу: покази манометра будуть змінюватись -  бо тиск газів зумовлений ударами молекул. Для розрахунків беріть цифру, яка найчастіше повторюється за кілька секунд спостереження за показами манометра.

3. Виберіть постійним параметром температуру, поставивши відповідну відмітку (див. рисунок).               

6. Повторіть пункт 5, збільшивши довжину до 10 нм. І знову покази занесіть до таблиці. Після проведення вимірювань поновіть стан симуляції, натиснувши клавішу :     

Опрацювання результатів експерименту

1. Для кожного термодинамічного стану газу  обчисліть добуток тиску і довжини: C=p·l.

2. Оцініть відносну похибку експерименту: .

Частина ІІ. Дослідження ізобарного процесу. Перевірка закону Гей-Люссака.

1. Повторіть пункти 1-2 частини І.

2. Виберіть постійним параметром тиск, поставивши відповідну відмітку (див. рисунок).

5. Повторіть пункт 4, збільшивши температуру газу до 600 К. І знову покази занесіть до таблиці. Поновіть стан симуляції.

Опрацювання результатів експерименту

1. Для кожного термодинамічного стану газу  обчисліть відношення довжини до температури: C=l/T.

2. Оцініть відносну похибку експерименту: .

Частина ІІІ. Дослідження ізохорного процесу. Перевірка закону Шарля.

1. Повторіть пункти 1-2 частини І.

2. Виберіть постійним параметром об’єм, поставивши відповідну відмітку (див. рисунок).

Опрацювання результатів експерименту

1. Для кожного термодинамічного стану газу  обчисліть відношення тиску до температури: C=р/T.

2. Оцініть відносну похибку експерименту: .

Аналіз експерименту та його результатів.

За результатами експерименту зробіть висновок , в якому зазначте: 1) закони, які ви експериментально перевіряли; 2) величини, які вимірювали; 3) результат перевірки; 4) причини похибки; 5) величину, вимірювання якої дає найбільшу похибку.