Исследование изохорного процесса и оценка абсолютного нуля
Экспериментальный метод исследования включает в себя: формулировку задачи эксперимента; выдвижение рабочей гипотезы на основе знания опытных фактов и теории; разработку метода исследования и проведения самого эксперимента по разработанному методу; наблюдения, измерения; систематизацию полученных данных; анализ и обобщение экспериментальных данных; заключение о достоверности подтверждения или опровержение рабочей гипотезы.
В нашем случае задача эксперимента:
...
Гипотезы у нас пока может не быть. А пока спросим, что нужно делать, чтобы решить задачу исследования? Запишите в тетради название исследования, зарисуйте далее, как будет выглядеть установка для исследования, также вам понадобятся следующие Приборы и материалы:
... Запишите их в тетрадь. Решите, что с этим будем делать?
...
А теперь
ПРОВЕРЬ СЕБЯ.
Описание нашей установки. Справа в окне анимации вы видите цилиндр с подвижным поршнем, заполненный газом, с присоединённым к нему манометром. Он показывает абсолютное давление газа (с учетом давления атмосферы). На рисунке вам дана площадь поршня Sпор. Вы можете самостоятельно выбирать массу газа от 0.8 до 1.6 г, один из четырёх видов газа (справа от поля ввода сразу появится его молярная масса в г/моль). Слайдерами внизу анимации вы сможете двигать поршень, задавая его высоту положения H, а также включать горелку под цилиндром на небольшое время для подогрева или, давая газу остыть, перемещая слайдер "Температура".
Смело экспериментируйте, чтобы понять, как ведёт себя газ в зависимости от ваших действий! Однако для чистового эксперимента ведите себя культурно, старайтесь выбирать такие значения переменных, чтобы вам было удобно с ними работать, чтобы манометр показывал не слишком маленькое значение и т.д.
Объём газа V = HS вам придётся подсчитать самим.
Проделайте необходимые опыты, чтобы из них можно было сформулировать гипотезу, аккуратно запишите все данные в таблицу, придуманную вами для этого. Постарайтесь увидеть закономерность в полученных результатах. Сформулируйте гипотезу:
... ПРОВЕРЬ СЕБЯ.
Гипотезу следует подтвердить/опровергнуть. Другими словами надо доказать на опыте:
... ПРОВЕРЬ СЕБЯ.
Проделайте хотя бы по паре опытов, чтобы убедиться в этом (все результаты записывайте аккуратно в тетрадь под соответствующими заголовками!)
Постройте график зависимости p(T). Оцените, какова зависимость p(T)? Продолжите график до пересечения его с точкой p = 0. Найдите, при какой температуре это произойдет. Если давление равно нулю, то значит молекулы газа не движутся, что соответствует температуре абсолютного нуля. Запишите ее в свой отчет.
Теперь можно подвести итог, сформулировав окончательно результат вашего исследования, записав его в тетрадь. Если вы всё делали разумно, то вам будет несложно ответить на контрольные вопросы.
Десятичные дроби вводятся через точку. Ответы нужно округлять по правилам приближённых вычислений с погрешностью не более 10%.
Желаем успеха!
