Лабораторная работа по физике 10 класс изучение уравнения состояния идеального газа

Разделы: Физика

Класс: 10

Образовательные цели урока:

• приобретение навыков работы с физическими приборами,
• закрепление знаний, приобретенных в процессе учебной деятельности,
• совершенствование навыков в исследовательской деятельности.

1. Организационный момент
2. Изучение устройства и принципа действия приборов.
3. Ознакомление с правилами техники безопасности.
4. Повторение теоретического материала по данной теме.
5. Формирование плана выполнения работы.
6. Осуществление экспериментальной части работы.
7. Запись результатов эксперимента.
8. Математические расчеты. Оформление работы. Выводы.

Методические цели урока.

1. Формирование коммуникативных отношений во время коллективной работы в группах.
2. Овладение приемами безопасного обращения с физическими приборами.
3. Развитие интереса к исследовательской деятельности.
4. Закрепление знаний, приобретенных на уроках физики.
5. Использование знаний, умений и навыков в повседневной деятельности учащихся.

Уравнение состояния идеального газа. 10-й класс.

Цель: подтвердить справедливость уравнения Клапейрона.

Ответить на вопросы:

1. В чем заключается сущность уравнения состояния идеального газа.
2. Записать математическое выражение уравнения Клапейрона.
3. Какие физические величины остаются неизменными при выполнении опытов?
4. Какие параметры газа изменяются в процессе выполнения работы?

Приборы и материалы:

1. Калькулятор.
2. Гофрированный металлический сосуд переменного объема.
3. Жестяная банка объемом 3 литра.
4. Манометр.
5. Термометр спиртовой (бытовой).
6. Соединительный резиновый шланг.

Порядок выполнения работы:

1. Начертить в тетради таблицу № 1.
2. Расположить приборы на рабочем столе.
3. Соединить манометр с гофрированным сосудом с помощью резинового шланга.
4. На манометре закрыть выпускной кран.
5. Записать.

а) величину атмосферного давления в классе атм,

б) объем гофрированного сосуда условных единиц,

в) температуру воздуха в градусах Цельсия.

1. Пользуясь формулой , вычислить абсолютную температуру воздуха в гофрированном сосуде (абсолютную температуру воздуха в кабинете физики).
2. Записать значение абсолютной температуры
3. Вычислить выражение до значения третьего десятичного знака и округлить до сотых долей.
4. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу № 1.

Начертить в тетради таблицу № 2.

1. Пользуясь рычагом, прикрепленным к винту гофрированного сосуда, уменьшаем его объем, устанавливая указатель против цифры 8. (Выпускной кран на манометре закрыт).
2. Из водопроводного крана набираем в банку горячую воду (температура порядка 50 градусов Цельсия).
3. Гофрированный сосуд опускаем в банку с горячей водой.
4. Термометр помещаем в воду.
5. Наблюдаем за показаниями термометра до того момента, когда температура перестанет повышаться.
6. Фиксируем температуру воды в градусах Цельсия (температуру воздуха в гофрированном сосуде).
7. Вычисляем абсолютную температуру по формуле .
8. Записываем значение абсолютной температуры .
9. Обращаем внимание на манометр. Записываем показание манометра .
10. Вычисляем выражение до значения третьего десятичного знака и округляем его до сотых долей.
11. Записываем результаты измерений и вычислений в таблицу № 2.

1. Сравниваем результаты вычислений первого и второго опытов и записываем вывод.

Вывод: (выбрать правильный):

а) в результате проведенной лабораторной работы мы убедились, что для данной массы газа произведение давления на объем деленное на абсолютную температуру не остается постоянной величиной. Уравнение Клапейрона не выполняется для реальных газов (воздуха).

б) в результате проведенной лабораторной работы мы убедились, что для данной массы газа произведение давления на объем деленное на абсолютную температуру остается постоянной величиной. Уравнение Клапейрона выполняется для реальных газов (воздуха).

В результате многократно проведенной лабораторной работы мы убедились, что для данной массы газа произведение давления на объем деленное на абсолютную температуру остается постоянной величиной. Уравнение Клапейрона выполняется для реальных газов (воздуха).

Для двух опытов: = = 0,03.

Работа физического практикума выполняется группой учеников в составе 2–4 человек в течение одного часа. Особое внимание следует уделить соблюдению техники безопасности и сохранности физических приборов.

1. Учебное оборудование для кабинетов физики общеобразовательных учреждений / Ю. И. Дик, Ю. С. Песоцкий и др., под ред. Г. Г. Никифорова. – М.: Дрофа, 2005.
2. Факультативный курс физики 10 кл. Учеб. Пособие для учащихся О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов и др., под ред. А. В. Пономарева. – М.: Просвещение 1987.
3. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т. 1. Механика, теплота. Под ред. А.А.Покровского. Пособие для учителей. – М., Просвещение.1971.
4. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н.Н. Физика. Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2005.

Видео:Уравнение состояния идеального газа | Физика 10 класс #33 | ИнфоурокСкачать

Проверка уравнения состояния идеального газа.

Сначала трубку опускают в сосуд с горячей водой запаянным концом вниз, а затем — в сосуд с холодной водой открытым концом вниз (см. рисунок).

Обозначим температуру горячей воды Т₁ а холодной — Т₂. Тогда два состояния воздуха в трубке описываются параметрами p₁, V₁, T₁ и p₂, V₂, T₂.

В первом состоянии давление воздуха равно атмосферному давлению, во втором — сумме атмосферного давления и давления водяного столба высотой h: р₁ = р_атм; р₂ = р_атм +pgh.

Объем воздуха в трубке в первом состоянии V₁ = l • S, где l — длина трубки, S — площадь ее поперечного сечения. Во втором состоянии объем воздуха V₂=(l — Δl) • S, где Δl — длина столба воды в трубке.

В работе нужно проверить выполнение равенства:
или

1. В сосуд с горячей водой опустите трубку закрытым концом вниз. Когда трубка нагреется, и температура воздуха в ней станет равной температуре T₁ воды в сосуде, измерьте температуру горячей воды.
2. Закройте трубку резиновой пробкой на нити и опустите пробкой вниз в сосуд с холодной водой. Под водой выдерните пробку за нитку и опустите трубку до дна сосуда (см. рисунок). Измерьте температуру холодной воды Т₂ и длину столбика воды в трубке Δl.

Видео:Уравнение состояния идеального газа. 10 класс.Скачать

Лабораторная работа по теме: «Изучение уравнения состояния идеального газа»

по теме: «Изучение уравнения состояния идеального газа»

Цель работы: определить массу воздуха в аудитории, пользуясь уравнением состояния идеального газа; сравнить полученное значение массы воздуха с массой воздуха при нормальных условиях.

Оборудование: измерительная лента, барометр – анероид, лабораторный термометр.

Определение исходного уровня знаний:

1.Какой газ называется идеальным? Существуют ли реальные газы, по своим свойствам близкие к идеальным?

Что понимают под термодинамическими параметрами газа? Назовите основные параметры идеального газа. Как производят под давлением? Что понимают под объёмом газа? Как рассчитать объём газа? Что характеризует температура? Что понимают под абсолютной температурой? Что называют абсолютным нулем температур? Как связаны между собой температурные шкалы Цельсия и Кельвина? Значение уравнения состояния идеального газа?

2. Теоретическое обоснование.

Целью данного исследования является изучение уравнения состояния идеального газа, характеризующего состояние произвольной массы идеального газа. Уравнение состояния – это математическое выражение взаимосвязи между зависимыми друг от друга макроскопическими параметрами, установленное русским ученым и французским физиком Б. Клапейроном.

Состояние газа данной массы характеризуется тремя макроскопическими параметрами: давлением р, объёмом V и абсолютной температурой Т, связанными уравнением Менделеева – Клапейрона (уравнением состояния идеального газа):

рV = RТ,

— давление р – термодинамический параметр определяется числом ударов молекул о стенки сосуда,

— объёмом V – термодинамический параметр определяется размерами предоставленного газу сосуда;

— абсолютная температура Т – термодинамический параметр, характеризующий состояние тела независимо от его массы и химического состава, рассчитывается по формуле: Т = �� +273;

— М – молярная масса газа;

— R – универсальная (молярная) газовая постоянная, R = 8,31 ;

Исследуемым газом в данной работе является воздух, находящийся в аудитории ( = 29 ).

Пользуясь уравнением состояния идеального газа можно определить массу воздуха в аудитории по формуле:

= .

Подготовьте бланк отчета с таблицей (см. табл. №1) для записи результатов измерений и вычислений.

Температура, ��,

📽️ Видео

Физика 10 класс (Урок№20 - Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы.)Скачать

ЛР-10-2-02 Проверка закона Гей-ЛюссакаСкачать

Урок 156. Уравнение состояния идеального газа. Квазистатические процессыСкачать

Исследование уравнения состояния идеального газаСкачать

Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. 10 класс.Скачать

Уравнение состояния идеального газа. Практическая часть. 10 класс.Скачать

Газовые законыСкачать

Лабораторная работа № 7 Экспериментальная проверка закона Гей - Люссака 10 классСкачать

Физика. 10 класс. Уравнение состояния идеального газа /23.11.2020/Скачать

Урок 147. Задачи на основное уравнение МКТ идеального газаСкачать

Физика 10 класс. Газовые законыСкачать

Физика. МКТ: Уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»Скачать

Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Практическая часть.10 классСкачать

Урок 145. Идеальный газ. Основное ур-ние МКТ ид. газа - 1Скачать

Уравнение состояния идеального газаСкачать

Решение графических задач на тему Газовые законыСкачать