УРОКИ ФІЗИКИ У 10 КЛАСІ.
МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА

ВЛАСТИВОСТІ ГАЗІВ, РІДИН, ТВЕРДИХ ТІЛ*


Урок № 10

Тема. Лабораторна робота «Дослідження закону Бойля-Маріотта»


Мета роботи: дослідити, як змінюється об'єм певної маси газу за сталої температури зі зміною тиску, і встановити співвідношення між ними.

Обладнання: скляний циліндр висотою 40 см із водою, скляна трубка довжиною 40-50 см, закрита з одного кінця, вимірна лінійка з міліметровими поділками, барометр-анероїд БР-52 (один на клас), штатив універсальний.

Короткі відомості

Закон Бойля-Маріотта можна порівняно просто перевірити за допомогою нескладного обладнання. Якщо в циліндр з водою опустити відкритим кінцем вниз трубку, повітря в ній перебуватиме під тиском, який дорівнює атмосферному плюс гідростатичний тиск стовпчика води висотою h. Для спрощення обчислень атмосферний тиск і тиск стовпчика води доцільно вимірювати в мм рт. ст. Густина води в 13,6 рази менша за густину ртуті, тому стовпчик води висотою h мм створює такий самий тиск, як стовпчик ртуті висотою h/13,6 мм.

Повітря в трубці буде під тиском

де Н — атмосферний тиск, виражений у міліметрах ртутного стовпчика, h — різниця рівнів води, виміряна в міліметрах, у циліндрі і в трубці.

Об’єм повітря в трубці V = Sl, де l — довжина стовпчика повітря, a S — площа його поперечного перерізу. Оскільки площа поперечного перерізу трубки (а значить, і повітряного стовпчика) стала, її числове значення можна прийняти за значення V в умовних одиницях. Зі зміною глибини занурення трубки змінюються об’єм і тиск повітря в ній. Дослідіть залежність між цими величинами.

 

ХІД РОБОТИ

1. Виміряйте барометром атмосферний тиск Н (у мм. рт. ст.). (Під таким тиском перебуває повітря в трубці до її занурення у воду.)

2. Опустіть у воду трубку відкритим кінцем вниз на максимальну глибину. Виміряйте довжину l і h для двох менших глибин занурення трубки.

3. Обчисліть добутки image66 для всіх трьох дослідів, порівняйте їх; зробіть висновок.

4. Обчисліть абсолютну ΔС і відносну ΔС/C похибки вимірювань.

 

image67

 

5. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю такого вигляду:

 

№ досліду

Н

h

L(V)

ΔC

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольні запитання

1. Чому під час досліду не слід тримати трубку рукою?

2. Від чого залежить стала С у законі Бойля-Маріотта?

3. Чи має істотне значення для досліду площа поперечного перерізу трубки?





Перша публікація: 01/01/2008

Останнє оновлення: 31/12/2023

Редакційна та навчальна адаптація: Даний матеріал зведено на основі першоджерела/оригінального тексту. Команда проєкту здійснила редакційне оглядове опрацювання, виправлення технічних неточностей, структурування розділів та адаптацію змісту до навчального формату.

Що було опрацьовано:

  • усунення форматних дефектів (OCR-помилки, розриви структури, дефектні символи);
  • редакційне упорядкування змісту;
  • уніфікація термінів відповідно до академічних джерел;
  • перевірка відповідності фактичних тверджень тексту першоджерела.

Усі згадки про автора, рік видання та походження первинного тексту збережено відповідно до джерела.