УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРИРОВАНИЯ ЗАКОНА БОЙЛЯ-МАРИОТТА Советский патент 1935 года по МПК G09B23/06 

Для демонстрирования закона Бойля-Мариотта обычно пользуются сообщающимися сосудами со ртутью. В предлагаемом учебном приборе, служащем для той же цели, частично наполненные жидкостью (например, водою) сообщающиеся сосуды прикрыты сверху упругими диафрагмами и снабжены насосом с клапанами, открывающимися в сторону одного из сосудов и служащими для перекачивания жидкости из одного сосуда в другой, причем разрежение воздуха в одном сосуде и сжатие его в другом наблюдается по стрелкам, сочлененным с упомянутыми диафрагмами.

На чертеже изображен предлагаемый учебный прибор в поперечном разрезе.

Прибор состоит из двух одинаковых толстостенных стеклянных цилиндрических сосудов, закрытых верхней крышкой 3 и нижней 4. Снаружи на цилиндрах нанесены деления. Крышки скреплены между собою болтами 2. В крышках, соответственно размерам цилиндров, имеются кольцевые вырезы, в которые при сборке прибора включаются кольцевые резиновые прокладки, и затем днища при помощи болтов и гаек плотно прижимаются к цилиндрам.

Сосуды соединяются друг с другом при помощи трубки 11, в которой находится насос 10 с клапанами 13, открывающимися в сторону правого цилиндра; кроме того сосуды соединены между собою трубкою 12 с краном 14.

В середину верхней крышки вставлена упругая диафрагма 5, в центре, которой прикреплена зубчатая рейка 6, сцепляющаяся с зубчаткой 7, вращающейся на оси, закрепленной в стойке 15, к которой прикреплен кроме того циферблат 9. К зубчатке 7 прикреплена стрелка-указатель 8. В верхних крышках имеются отверстия, закрываемые крышечками (на чертеже не показанными) с нарезкой и резиновой прокладкой наподобие того, как это сделано в примусах для наливания керосина.

Действие прибора состоит в следующем. Открывают отверстия в крышках обоих цилиндров и в левый цилиндр наливают воды, например, до половины, после чего отверстия закрывают, причем стрелки должны стоять на среднем делении; затем начинают перекачивать воду насосом в правый цилиндр; тогда в левом цилиндре объем V увеличивается, а давление Р уменьшается (стрелка идет вправо), а в правом цилиндре явление происходит наоборот.

Если в левом цилиндре воды налито до половины, то в правом, когда перекачают в него воду, давление получится в две атмосферы. При количестве воды можно получить большие изменения V и Р.

Для повторения опыта открывают кран 14, вода переливается обратно в левый цилиндр; для окончательного переливания нужно открыть отверстия в крышках, наклонить прибор, приподнять правый цилиндр и опять закрыть кран 14. Затем прибор ставится в горизонтальное положение, отверстия в крышках закрываются и прибор опять готов к опыту.

Пользуясь этим прибором, можно чертить график равнобокой гиперболы сразу в обе стороны, по уравнению VP₁=V₂P₂.

Стрелки, отклоняясь в противоположном направлении, свидетельствуют о противоположности процессов, происходящих в цилиндрах.

Учебный прибор для демонстрирования закона Бойля-Мариотта, состоящий из сообщающихся сосудов, отличающийся тем, что с целью непосредственного измерения сжатия или разрежения воздуха, в зависимости от изменения объема его, частично наполненные жидкостью сообщающиеся сосуды снабжены насосом 10 и упругими диафрагмами 5, 5 с закрепленными на них зубчатыми рейками 6, сцепленными с зубчатками 7, служащими для передачи показаний на циферблат 9.