Контрольные вопросы.. (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА)

1. Груз из набора по механике прочно укрепите на крючке динамометра.

2. Поднимите рукой груз, разгружая пружину, и установите фиксатор внизу у скобы.

3. Отпустите груз. Падая, груз растянет пружину. Снимите груз и по положению фиксатора измерьте линейкой максимальное удлинение х пружины.

4. Повторите опыт пять раз. Найдите среднее значение h и х

5. Подсчитайте Е_1ср=mgh и Е_2ср=kx²/2

6. Результаты занесите в таблицу:

7. Сравните отношение Е_1ср/ Е_2ср с единицей и сделайте вывод о погрешности, с которой был проверен закон сохранения энергии.

8. Ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

1.Раскройте понятие механической энергии?

2.Какая энергия называется кинетической? По какой формуле она находится?

3.Какая энергия называется потенциальной? По какой формуле она находится?

4. Что называется полной механической энергией?

5.Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

6. Как связано изменение потенциальной энергии падающего груза с изменением энергии
пружины, растянутой при его падении?

Вариант выполнения измерений.

1. Определяем максимальное удлинение х пружины и заносим в таблицу:

2. Выполняем расчеты по методичке.

Лабораторная работа № 6 «Исследование зависимости объема газа от температуры при постоянном давлении».

(ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА)

Введение

Количественное исследование зависимости объема газа от температуры при неизменном давлении было произведено в 1802 г. французским физиком и химиком Жозефом Луи Гей-Люссаком (1778—1850). Опыты показали, что приращение объема газа пропорционально приращению температуры. Поэтому тепловое расширение газа можно, так же как и для других тел, охарактеризовать при помощи температурного коэффициента объемного расширения. Экспериментально установлено, что температурный коэффициент объемного расширения у всех газов одинаков (точнее, почти одинаков) и равняется:

.(1)

Коэффициент объемного расширения измеряется в градусы Цельсия С^-1. За начальный объем V₀ примем объем при температуре t₀= 0^°C. В таком случае приращение температуры газа равно температуре t=t’ отсчитанной по шкале Цельсия. Тогда, температурный коэффициент объемного расширения:

, и .

Следует, однако, иметь в виду, что закон Гей-Люссака не оправдывается, когда газ сильно сжат или настолько охлажден, что он приближается к состоянию сжижения. Подставим значение температурного коэффициента объемного расширения b в формулу температурной зависимости объема газа:

.(2)

Величину (273+t) можно рассматривать как значение температуры, отсчитанное по новой температурной шкале, единица которой такая же, как и у шкалы Цельсия, а за нуль принята точка, лежащая на 273^° ниже точки, принятой за нуль шкалы Цельсия, т. е. точки таяния льда. Нуль этой новой шкалы называют абсолютным нулем. Эту новую шкалу называют термодинамической шкалой температур, где T»t+273^°.

Тогда, при постоянном давлении справедлив закон Гей-Люссака:

. (3)

Цель работы

Проверка закона Гей-Люссака

Решаемые задачи

ü Определение зависимости объёма газа от температуры при постоянном давлении

ü Определение абсолютной шкалы температур путем экстраполяции в сторону низких температур

Техника безопасности

ü Внимание: в работе используется стекло;

Будьте предельно аккуратны при работе с газовым термометром; стеклянным сосудом и мерным стаканом

Будьте предельно внимательны при работе с горячей водой.

Экспериментальная установка

Для проверки закон Гей-Люссака используется газовый термометр. Он состоит из стеклянного капилляра с капелькой ртути, открытого с одного конца. Термометр помещают в воду с температурой около 90 ºС и эта система постепенно охлаждается. Открытый конец газового термометра находится при атмосферном давлении, и давление столба воздуха в термометре остается постоянным на протяжении всего эксперимента. Объём столба воздуха определяется по высоте столба газа под капелькой ртути и сечения капилляра по формуле:

(4),

где r- внутренний диаметр капилляра (1,35мм); h – высота столба газа.