Універсальна газова стала

При визначенні універсальної газової постійної використовуються рівняння Менделєєва-Клапейрона для ідеального газу:

clip_image002 (1)

де m і m — маса і молекулярна вага газу; р — його тиск; V — об’єм посудини, який займає досліджувальний газ; Т — абсолютна температура.

Якщо розглянути газ при постійній температурі і постійному об’ємі в двох станах при різному тискові р1 і р2, то можна отримати вирази, зручні для визначення R:

clip_image004 (2)

clip_image006 (3)

Звідки:

clip_image008 (4)

Прилад являє собою скляну колбу ємністю 1200 см3, яка має два відростки з припаяними по кінцях двома скляними кранами 2 і 3. Останні мають відростки, на які одягаються вакуумні шланги. Один з шлангів (лівий, 4) з’єднує робочу колбу з U-подібним ртутним манометром, який закріплений на масивній плексигласовій стійці 6. Другий шланг 7 з’єднує правий відросток мірної колби з ручним насосом Комовського 8. До робочої колби 1 підв’язана нитка 9, за допомогою якої вони підвищується до коромисла аналітичної ваги типу АДВ-200. На підставці 10 знаходиться спеціальне гніздо, яке служить для кріплення робочої колби 1.

clip_image010

Рис. 7-12 1. Установка для визначення R

 

1. При відкритих кранах 2 і 3 робоча колба 1 підвищується до коромисла аналітичної ваги для визначення маси повітря, що знаходиться в колбі.

2. Вимірюється температура Т°С повітря в приміщенні лабораторії термометром 11, що знаходиться на плексигласові й стійці 6 з лівої сторони.

Вимірюється атмосферний тиск повітря р1 в лабораторії барометром.

4. Робоча колба 1 з’єднується з манометром і насосом Комовського і відкачується до деякого тиску р2. При цьому U-подібний манометр 5 показує різницю між атмосферним тиском р1 і тиском в колбі р2. Ця різниця зв’язана з різницею рівнів ртуті і визначається згідно рівняння:

clip_image012 (5)

де r — густина ртуті; g — прискорення сили земного тяжіння. 6. Крани 2, 3 закриваються. Робоча колба знімається і на аналітичній вазі знову визначається маса повітря, що знаходиться в колбі після відкачки. Враховуючи рівняння (5) одержуємо остаточний вираз для визначення універсальної газової сталої R:

clip_image014 (6)

при цьому h=h1–h2, де h2 — рівень ртуті в лівому коліні манометра в процесі відкачки, a h1 — рівень ртуті в правому коліні.

Один комментарий к “Універсальна газова стала”

  1. Аня Says:

    Классный сайт — я ,наконец, разобралась с идеальным газом!



Оставьте комментарий к статье