Учебный прибор по физике для демон-СТРАции гАзОВыХ зАКОНОВ Советский патент 1981 года по МПК G09B29/12 

(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ГАЗОВЫХ ЗАКОНОВ Изобретение относится к учебным приборам по физике и может быть использовано для проведения демонстрационных опытов при изучении свойств газов.Известен учебный прибор, содержащий основание с закрепленной на ней прозрачной трубкой и средство создания давления 1. Недостатком этого устройства является то, что средство для создания давления выполнено в виде насоса с манометром, что значительно усложняет конструкцию прибора и снижает надежность. Цель изобретения - упрощение конструкции прибора. Указанная- цель достигается тем, что сред ство для создания давления выполнено в виде магнитной пары, которая состоит из столбика ферромагнитной жидкости, расположенной в верхней части трубки, и плоских кольцевых магнитов, размещенных коаксиально трубке. На чертеже представлена принципиальная схема прибора. На основании 1 прибора установлена прозрачная трубка 2, внутри которой находится столбик 3 ферромагнитной жидкости. Снаружи расположены кольцевые магниты 4. Прибор работает следующим образом. Столбик 3 ферромагнитной жидкости, размещенный в верхней части трубки 2, образует в трубке 2 некоторый объем газа. Затем на трубку 2 надевают коаксиально кольцевые магниты 4. Сила магнитного воздействия, приложенная к столбику 3, приводит к сжатию воздуха в трубке 2 и удерживает магниты 4 от падения. Следовате.тьно, сила давления на воздух равна весу магнитов 4, если трубка 2 расположена вертикально. Таким образом, значение давления на воздух в трубке 2 можно задавать, меняя число магнитов. Возникающие при этом изменения объема воздуха наглядно фиксируются по положению нижнего конца столбика 3, что демонстрирует газовые законы. Если температура трубки 2 не меняется, то увеличение веса магнитов 4 вызывает пропорциональное уменьшение объема воздуха. Это соответствует закону Бойля-Мариотта, по которому давление и объем газа при постоянной температуре связаны формулой. PV const, где Р - давление; V - объем. Если вес магнитов 4 оставить постоянным, а трубку 2 нагреть, то наблюдается увеличение объема в определенной пропорции, демонстрирующи.й закон Гей-Люссака, при постоянном давлении V Vo(l +c.-t). гдеУ - объем нагретого газа; VQ - объем газа при 0°С; 1 - температура нагрева, °С; (А -постоянный коэффициент. Если после нагрева трубки 2 вес магнитов 4 подобрать так, чтобы столбик 3 вернулся на прежнее место, то окажется, что для этого необходимо большее количество магнитов 4, причем в отпошении, демонстриpyroniCM закон Парля i - Ро{1 +o.t), где P.J- давление нагретого газа; РО - давление газа при 0°С. Эффективность использования прибора в учебном процессе заключается в простоте конструкции средства для создания давления. При этом обеспечивается необходимая для учебных целей простота и наглядность создания и измерения давления. Формула изобретения Учебный прибор по физике для демонстрации газовых законов, содержащий основание с закрепленной на нем прозрачной трубкой и средство для создания давления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, средство для создания давления выполнено в виде магнитной пары, которая состоит из столбика ферромагнитной жидкости, расположенной в верхней части трубки, и плоских кольцевых магнитов, размещенных коаксиально трубке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 110402, кл. G 09 В 23/16, 1958.