Прибор для демонстрации газовых законов Советский патент 1993 года по МПК G09B23/06 

Изобретение относится к демонстрационным приборам на занятиях по физике.

Цель изобретения - упрощение конструкции, сокращение времени проведения опытов и повышение наглядности демонстрации.

На чертеже представлен прибор, общий вид.

Прибор содержит стеклянный цилиндр 1, внутри которого размещен стеклянный поршень 2, выполненный в виде трубки с отверстиями на обоих концах. Внутри поршня плотно вставлена резиновая пробка 3. В эту пробку 3 вставлена стеклянная трубка с краном 4, свободный конец которой соединен резиновым шлангом 5 с открытым демонстрационным манометром 6. На наружной части стеклянного цилиндра 1 нанесена шкала с делениями в условных единицах объема. В открытом демонстрационном манометре имеется шкала с делениями в условных единицах давления.

Для демонстрации газовых законов: Бойля-Мариотта, Гей-Люсака, Шарля, а также уравнения состояния газа необходимы дополнительно: термометр 7 (от 0 до 10Ь°С); емкость для жидкости 8.

Опыт 1. Проверка закона Бойля-Мариотта.

Для демонстрации закона Бойля-Мариотта. который гласит произведение давления Р и объема V при неизменных температуре и массе газа есть величина постоянная, поступают следующим образом. Открывают рукой кран 4, который еще не соединен с измерителем давления, выдвигают поршень 2 из цилиндра 1, создают и отличают определенный объем V, После этого трубку с краном 4 соединяют с открытым демонстрационным манометром 6. Незначительным перемещением поршня 2 вверх добиваются, чтобы открытый демонстрационный манометр 6 показал нулевую отметку. Затем перемещением поршня 2 рукой вниз изменяют объем воздуха под поршнем в цилиндре 1 в условных единицах объема и

00

со о ю VI

наблюдают за изменением давления в манометре (правое колесо показывает величину в условных единицах давления).

При неизменных температуре и массе газа произведение численных значений давления и объема газа есть величина постоянная Р V Const, при Т Const.

Опыт 2. Проверка закона Гей-Люсака.

Для демонстрации закона Гей-Люсака поступают следующим образом. После де- монстрации опыта 1 закрывают кран А, устанавливают цилиндр 1 с поршнем 2 в емкость с водой 8, в которую, вставив термометр 7, подливают порциями горячую воду и записывают данные объема V и температуры Т (273 + t)K, где t - показание термометра 7.

При постоянном давлении отношение объема газа к его абсолютной температуре поV „ „ - стоянно, т.е. у Const при Р Const.

Опыт 3. Проверка закона Шарля.

Для демонстрации закона Шарля поступают следующим образом. После демонстрации опыта 2 открывают кран 4 и повторяют опыты с горячей водой. При проведении этого опыта необходимо придерживать поршень 2, чтобы объем V цилиндра 1 остался постоянным. Давление Р и температура Т (273 + t)K при этом меняются.

Из полученных данных делают вывод, что при постоянном объеме отношение давления газа к его абсолютной температуре

Р постоянно, т.е. Const при V Const.

Опыт 4. Проверка уравнения состояния газа.

Проверку уравнения состояния газа

Р V

-j- - Const можно осуществить двумя

способами - расчетным и опытным.

а) расчетный. 8 формулу

Р . v

подставляют резульi

таты опытов 2 и 3 объема V, давления Р, соответствующие различным значениям температуры Т, и по расчетам убеждаются в справедливости уравнения состояния газа.

б) опытный.

Для проверки уравнения состояния газа открывают кран 4, опускают цилиндр 1 в емкость с водой 8, заливают порциями горячую воду, измеряют объем V, давление Р и температуру Т для каждой порции горячей воды.

На основе анализа полученных данных

Р V по формуле -у- делают заключение о

справедливости уравнения состояния газа.

Таким образом, предлагаемый прибор по Сравнению с известным позволяет упростить конструкцию и сократить время проведения опытов, а также повысить наглядность демонстрации.

Формула изобретения

1. Прибор для демонстрации газовых законов, содержащий замкнутый объем с переменной емкостью, емкость для жидкости, термометр и измеритель давления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, сокращения времени проведения опытов и повышения наглядности демонстрации, переменная емкость выполнена в виде цилиндра с поршнем и трубки с краном, жестко закрепленной в поршне и обеспечивающей непосредственное сообщение объема между поршнем и цилиндром с измерителем давления.

2. Прибор по п. 1,отличающийся тем, что цилиндр имеет градуировку по объему.

6

Изобретение относится к демонстрационным приборам на занятиях по физике. Цель изобретения - упрощение конструкции, сокращение времени проведения опытов и повышение наглядности демонстрации. Сущность изобретения: прибор содержит замкнутый объем с переменной емкостью, выполненный в виде цилиндра и поршня с отверстиями на обоих, концах, соединенного посредством трубки с краном с измерителем давления, а цилиндр имеет шкалу объема. Прибор также имеет емкость для жидкости и термометр. 1 ил.