Изучение газовых законов

Лабораторная работа Тема Изучение газовых законов

Цель работы: изучить газовые законы, уметь изображать их графически, научиться решать задачи по теме Порядок выполнения работы сохраняется при изучении каждого из законов:

1.Сформулировать закон.

2.Указать математическое выражение закона.

3.Представить каждый из процессов графически.

4.Изобразить в виде рисунка экспериментальное подтверждение закона.

5.Решить задачу на определение параметров по каждому закону.

Изохорический процесс изохорический изобарический изотермический газ Процесс в газе, который происходит при постоянной массе и неизменном объёме, называется изохорическим.

p / T = p / T, или p / p = T / T

Изохорический процесс подчиняется закону Шарля: при постоянной массе газа и неизменном объёме, давление газа прямо пропорционально его абсолютной температуре, что видно из уравнения Менделеева — Клапейрона.

pV = (m/M) * RT

Масса и объём газа остаются постоянными Задача Газ находиться в баллоне при температуре 288 К и давление 1,80 МПа. При какой температуре давление газа станет равным 1,55 МПа? Вместимость баллона считать неизменной.

Решение Т = 288 К р / Т = р / Т

p = 1,80 МПа 1,80 / 288 = 1,55 / Т ;

p = 1,55 МПа Т = 288 * 1,55 / 1,80 = 248 К Т =? Ответ: Т = 248 К Изобарический процесс Процесс в газе, который происходит при постоянной массе и неизменном давлении, называется изобарическим.

V / T = V /T, или V / V = T / T

Эта формула является математическим выражением Гей — Люссака: при постоянной массе газа и неизменном давлении, объём газа прямо пропорционален его абсолютной температуре.

Колба с газом помещается в сосуд с водой и льдом. В пробку вставлена трубка, изогнутая таким образом, что свободный конец её горизонтален. Газ в колбе отделён от окружающего воздуха небольшим столбиком ртути в трубке. Температуру газа определяют по термометру, а объём — по положению столбика ртути.

Сначала по положению столбика ртути 1 определяют V — объём газа при 0 С. Затем газ нагревают (столбик ртути перемещается в положение 2), в процессе нагревания записывают значение объёма и строят график, который называется изобарой.

Задача Газ при 300 К занимает объём 250 см. Какой объём занимает этот же газ, если температура его повысится до 324 К? Понизится до 270 К? Давление газа считать постоянным, массу неизменной.

Решение

T = 300 К V / T = V / T ;

V = 250 см V = 250 * 324 / 300 = 270 см Т = 324 К V = 250 * 270 / 300 = 225 см

p = const

Т = 270 К Ответ: V = 270 см

V =? V = 225 см Изотермический процесс Процесс в газе, который происходит при постоянной температуре, называется изотермическим.

p * V = const

При изотермическом процессе плотность газа изменяется прямо пропорционально давлению.

р / р = р / р

Задача Сосуд вместимостью 12 л., содержащий газ при давлении 0,40 МПа, соединяют с другим сосудом, из которого полностью откачали воздух. Найдите конечное значение давления. Процесс изотермический. Вместимость второго сосуда 3 л.

Решение

V = 12 л p V = p V ;

p = 0,40 МПа p / p = V / V

V = 3 л p = 0,40 МПа *12 / 3 = 1,6 МПа

T = const

p =? Ответ: p = 1,6 МПа