Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Физика / Конспекты / Лабораторная работа 3 ИЗМЕРЕНИЕ МОЛЯРНОЙ ГАЗОВОЙ ПОСТОЯННОЙ МЕТОДОМ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА И ДАВЛЕНИЯ ПАРОВ ЖИДКОСТИ
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Физика

Лабораторная работа 3 ИЗМЕРЕНИЕ МОЛЯРНОЙ ГАЗОВОЙ ПОСТОЯННОЙ МЕТОДОМ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА И ДАВЛЕНИЯ ПАРОВ ЖИДКОСТИ

библиотека
материалов

Лабораторная работа 3

ИЗМЕРЕНИЕ МОЛЯРНОЙ ГАЗОВОЙ ПОСТОЯННОЙ МЕТОДОМ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА И ДАВЛЕНИЯ ПАРОВ ЖИДКОСТИ

Оборудование: 1) манометр водяной с подвижным правым коленом; 2) сосуд стеклянный объемом 1 л; 3) микробюретка; 4) пробка резиновая; 5) тройник с краном; 6) термометр лабораторный от 0 до 100 °С 7) зажим винтовой; 8) трубки резиновые — 2 шт.; 9) ацетон.

Содержание и метод выполнения работы

Известно, что состояние идеального газа описывается уравнением Менделеева- Клапейрона: hello_html_m3b1fa745.jpg

Отсюда молярная газовая постоянная

hello_html_m7a39cb57.jpg(2)


где р - давление газа, V - объем газа, Т - абсолютная температура газа, m - масса газа, М - молярная масса газа.

Если в сосуд известного объема ввести определенную массу легко испаряющейся жидкости, а после того, как она полностью испарится, измерить, на сколько увеличилось давление внутри сосуда, то, зная молярную массу жидкости и температуру, можно, пользуясь формулой (2), вычислить числовое значение молярной газовой постоянной.

Для выполнения работы собирают установку, показанную на рисунке 1. Она состоит из стеклянного сосуда 1, закрытого резиновой пробкой 3 с двумя отверстиями, в одно из которых вставлена стеклянная трубка 2, а в другое — микробюретка 4 с ацетоном. На верхний конец микробюретки надета резиновая трубка 5 с винтовым зажимом 6. Конец трубки закрыт пробкой 7.

hello_html_m2f389b50.jpg


Сосуд 1 соединен с левым коленом водяного манометра 10 с помощью резиновой трубки 8 и стеклянного тройника с краном 9. Правое колено манометра подвижно, его положение фиксируется зажимом 11.

В данной работе в сосуд вводится ацетон из микробюретки.

Молярная масса ацетона М=0,058 кг/моль, плотность ρА = 790 кг/м3, масса m= pAVA, где VA — объем введенного в сосуд ацетона.

Так как парциальное давление паров ацетона р измеряется водяным манометром по разности уровней воды в его коленах, то

hello_html_m30d33822.jpg(3)

где рв – плотность воды, g – ускорение свободного падения, hв – разность уровней воды в коленах манометра.

Учитывая равенство (3), формулу (2) можно записать так:

hello_html_m2c32dd9.jpg(4)

Первый сомножитель в выражении (4) является величиной постоянной, второй - постоянен для конкретных условий проведения опыта (постоянные температура, объем сосуда). Таким образом, измерение молярной газовой постоянной сводится к измерению объема жидкого ацетона, введенного в сосуд, и разности уровней воды в коленах манометра, обусловленной давлением паров ацетона.

Порядок выполнения работы

1) Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений и вычислений:


V, м3

VA, м3

Т, К

hв, м

R,








2) Ознакомьтесь с установкой по рисунку 1.

3) Измерьте объем ацетона в микробюретке.

4) Откройте кран у тройника 9 и, перемещая правое колено манометра, установите уровень воды на нулевую отметку шкалы. После этого закройте кран 9.

5) Сжимая резиновую трубку на микробюретке зажимом 6, вылейте весь ацетон в сосуд. Наблюдайте за изменением показаний манометра. После того как весь ацетон испарится, показания манометра перестанут изменяться.

6) Передвигая правое колено манометра, установите уровень воды в левом колене на нулевую отметку. Это необходимо сделать для сохранения объема воздуха в сосуде и трубках (резиновой и стеклянной) таким же, как и в начале опыта. Тогда манометр покажет только парциальное давление паров ацетона, так как температура не изменилась.

7) Отсчитайте по шкале манометра разность уровней воды в его коленах и откройте сосуд 1.

8) Вычислите молярную газовую постоянную по формуле (4).

9) Вычислите относительную и абсолютную погрешности измерений:

hello_html_m24d3a4d1.jpg

hello_html_45ae4c9c.jpg


Контрольные вопросы

1) Каков физический смысл молярной газовой постоянной?

2) Какая из величин измеряется в опыте с наибольшей погрешностью?


Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 23.11.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров75
Номер материала ДБ-381947
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх