Сайт по физике

Три закона для газов могут быть объединены в закон, известный как объединенный газовый закон:

pV/T = const или p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂

При постоянной температуре Т₁ = Т₂ и p₁V₁ = p₂V₂ - закон Бойля. При постоянном объеме V₁ = V₂ и p₁/T₁ = p₂/T₂ - закон давления. При постоянном давлении p₁ = р₂ и V₁/T₁ = V₂/T₂ - закон Шарля.

Прибор изображенный на рисунке и график из статьи "Закон давления",  вместе могут быть использованы как термометр. Поместите колбу в жидкость, температура которой неизвестна, установите уровень ртути на отметке М и получите новое значение h.

Затем вы можете определить (Н + h) и считать значение температуры с графика. Измеряемая температура необязательно должна быть между 0 °С и 100 °С. Одним из очевидных недостатков этого прибора является его громоздкость.

До сих пор рассматривалось поведение газа лишь при постоянной температуре. Давление в газе определяется изменением суммарного импульса при каждом столкновении и числом столкновений в каждую секунду — и то и другое прямо пропорционально скорости молекул, поэтому можно обоснованно заключить, что давление пропорционально квадрату скорости. Поскольку температура по Кельвину является мерой кинетической энергии газа, которая сама зависит от квадрата скорости, то мы можем ожидать, что р ~ Т до тех пор, пока объем газа остается постоянным.

Вам понадобится прибор, показанный на рисунке. Подсоедините ножной насос через переходник и резиновый шланг к входной трубке прибора и с его помощью увеличьте внутреннее давление в приборе. Снимите по крайней мере 6-8 показаний через равные промежутки времени.

После каждого повышения давления дайте прибору остыть до комнатной температуры, прежде чем снять показания объема V и давления р.

Цилиндр, изображенный на рисунке, имеет плотно притертый поршень, под которым находится воздух. Когда поршень находится в покое, сила, действующая вверх, равна силе, действующей вниз.  Когда на тарелочку помещается груз, поршень движется вниз и приходит в состояние покоя, тогда направленная вверх сила вновь уравнивается силой, направленной вниз (рис. б). Новая направленная вверх сила больше прежней. Общее число молекул в цилиндре неизменно, и, поскольку не было изменения температуры, они движутся с той же средней скоростью.

Принцип действия барометра-анероида основан на эффекте, описанном выше. Гофрированная металлическая коробка (рис. б) частично освобождена от воздуха (содержит меньше молекул воздуха) и запаяна.

От сминания ее предохраняет жесткая пружина, присоединенная в точках А и В. Когда давление воздуха увеличивается, то возникает большая разность между давлениями внутри и вне коробки и расстояние АВ уменьшается.

В лабораторной практике  очень часто применяют эксперименты с газами, сегодня на сайте globalphysics.ru мы продемонстрируем пару таких исследований.

Исследование 1. Показать, что молекулы более легких газов имеют большие средние скорости движения

Накройте пористый сосуд, соединенный с U-образным манометром, лабораторным стаканом, как показано на рисунке 1,а.