Лабораторна робота "Вивчення ізобарного процесу в газах."

Лабораторна робота "Вивчення ізобарного процесу в газах."

Мета уроку: експериментально перевірити закон Гей-Люссака шляхом порівняння відношень відповідних параметрів газу у двох термодинамічних станах.

Тип уроку: удосконалення знань, формування практичних навичок та вмінь.

             Наочність    і     обладнання: платформа    для    онлайн    навчання(    вказати     –    яку

використовуєте), комп’ютер ( ноутбук) або мобільні пристрої з доступом до мережі Інтернет; підручник, електронна презентація, віртуальні досліди, Інтерактивна лабораторія PHET. І. Актуалізація опорних знань.

Повторіть тему "Газові закони для ізопроцесів" 

(вказати параграф  та сторінки підручника, який використовуєте; лінк на відео, якщо підручник онлайн, то вказати посилання на нього).

ІІ. Дайте відповіді на кілька запитань:

(організувати онлайн опитування, наприклад: з використанням гугл форми)

             1.           Ізопроцеси – це процеси…

•які протікають в газах при незмінному значенні одного з термодинамічних параметрів

•які протікають в газах при нормальних умовах

•які протікають в у рідинах при зміні тиску

•які протікають в газах при зміні термодинамічних параметрів

             2.                           Встановити послідовність назви процесу зміни стану термодинамічної

системи: за сталої температури, за сталого тиску, за сталого об’єму

•ізотермічний, ізобарний, ізохорний. • ізохорний, ізотермічний, ізобарний.

•ізобарний, ізохорний, ізотермічний.

3. Встановити послідовність законів ізопроцесів з послідовністю рівнянь: Закон Гей-Люссака, Закон Шарля, Закон Бойля-Маріотта.

•V/T=const, Р/T=const, PV=const

•Р/T=const, РV=const, V/T=const

•V/T=const, РV=const, Р/T=const

             4.           Зазначте ряд, в якому правильно переведено в основні одиниці: -10°C; 23 °C.

•263 К; 296 К.

•283 К; 293 К. • 267 К; 297 К.

•287 К; 296 К.

             5.           Який             ізопроцес             газу             зображений             на             графіку?

 

•Ізотермічний

•Ізохорний

•Ізобарний

•Адіабатний

             6.           Який газ називається ідеальним?

•Газ, в якому взаємодією між молекулами можна знехтувати.

•Газ, кількістю молекул в якому можна знехтувати.

•Газ, який знаходиться під великим тиском.

•Будь який газ.

             7.            Температуру, за якої повинен припинитися тепловий рух молекул, називають...

•0°C.

•абсолютним нулем.

•Абсолютною температурою.

•0^оF.

ІІІ. Опис процесу та методу вимірювання

Термодинамічний процес, що відбувається при постійному тиску, називається ізобарним. Для ізобарного процесу справджується закон Гей-Люссака: при постійному тиску об'єм даної маси газу прямо пропорційний його абсолютній температурі:  де V1 і Т1 V2 і Т2 – об'єм і температура газу відповідно у двох різних термодинамічних станах.

У цій роботі пропонується перевірити наведене співвідношення за допомогою комп'ютерної симуляції PHET, яка значно полегшує спостереження та дослідження процесу.

https://phet.colorado.edu/sims/html/gases-intro/latest/gases-intro_uk.html  → Гази.  Вступ. → Закони. У стані 1 температура газу в посудині (паралелепіпеді) дорівнює температурі Т1, тиск є сталим, об'єм газу в посудині V1= l1S , де l1 – ширина посудини, S – площа бічної стінки посудини.

У стані 2 температура газу в посудині (паралелепіпеді) дорівнює температурі Т2, тиск є сталим, об'єм газу в посудині  V2 = l2S , де l2 - ширина посудини після зміни температури.

Таким чином, для перевірки закону Гей-Люссака достатньо перевірити справедливість

рівності  визначивши із симуляції величини, що входять у формулу.

 

ІV. Ознайомлення з симуляцією процесу. Експеримент.

1. Запишіть у зошиті дату виконання роботи, Ваше Прізвище та Ім'я, назву та тему роботи. Наприклад:

 

10 грудня 2020 року          Шевченко Тарас      клас: 10а Лабораторна робота №__ "Вивчення одного з ізопроцесів"

 

2.              Відкрийте в новому вікні браузера комп'ютерну симуляцію процесу PHET:  https://phet.colorado.edu/sims/html/gases-intro/latest/gases-intro_uk.html

3.              Виберіть         у          симуляції       "Гази. Вступ."           тип      "Закони."

 

4.              Закачайте в посудину важкі (сині) та легкі (червоні) частинки "Насоса" або закладки

"Частинки"

  

Кількість частинок - довільна.

5.              Ввімкніть       режим            сталого          тиску із         вільною           зміною    об'єму:

 

Та визначення ширини посудини:  

6.              Визначте        ширину           посудини         l1   та     температуру             газу    в          ній

Т₁   

Результати запишіть в зошит. l₁ =_______, Т₁ =_________.

7.              Підігрійте або охолодіть посудину на довільну температуру в межах від 30 К до 150 К і зафіксуйте та запишіть відповідну ширину посудини l2  та температуру газу в ній Т2 . Результати запишіть в зошит.

V.     Опрацювання результатів дослідження.

Для кожного термодинамічного стану газу обчисліть відношення ширини посудини до температури газу в ній.

_________.        _______________.

VI.  Аналіз результатів дослідження

Проаналізуйте експеримент і його результати. Сформулюйте висновок, у якому зазначте: який закон ви експериментально перевіряли, які величини для цього вимірювали; яким є результат перевірки; у чому причина похибки; вимірювання якої величини дає найбільшу похибку.

Висновок ________________________________ VII. Творче завдання:

Складіть план проведення експерименту з використанням симуляції для перевірки закону Шарля, або Бойля-Маріотта.

VIII. Здача роботи для оцінювання.

Завантажте файл або світлини з результатами через обраний ресурс онлайн обміну інформацією.

У результатах мають бути: дата виконання роботи, назва роботи, прізвище та ім'я, група, виконані необхідні записи та розрахунки, висновок до роботи та виконане творче завдання (за бажанням).