WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |

4. Давление Р текущей жидкости можно измерять по высоте столба h в вертикальной трубке, нижний конец которой опущен в поток (жидкостный манометр) P = • • _ 5. Как доказать то, что в данном эксперименте предполагается, что по трубкам течет идеальная жидкость В трубках одинакового размера давление одинаково. o Давление в трубах одного диаметра должно возрастать от первой к последней o Давление в трубах одного диаметра должно падать от первой к последней o 6. Установите указанные для вашего варианта диаметры трубок по порядку. Скорость жидкости в первой трубке достаточно мала. Определите скорость жидкости в узких трубках.

Вариант 1: d1=80 мм; d2=20 мм; d3=26 мм;

Вариант 2: d1=78 мм; d2=22 мм; d3=28 мм;

Вариант 3: d1=76 мм; d2=20 мм; d3=28 мм;

Ваш ответ: v2= v3=_ 7. Выше было указано, что по трубкам течет несжимаемая жидкость. Как это доказать Расход воды в трубках должен быть одинаковым для всех труб. o Расход воды в трубках должен быть пропорционален их диаметру. o Работа 2.Опыт Джоуля ФИО_ Класс Вариант _ 1. Выберите в меню программы раздел "Термо", демонстрацию "Опыт Джоуля".

2. На экране вы наблюдаете один из первых опытов Джоуля (1843 г.). В этом опыте с помощью поршневого насоса сухой воздух накачивается под давлением около 22 атм. в сосуд, погруженный в водяной термостат. При этом измеряется затраченная механическая работа и температура термостата T1. На рисунке изображены сосуд для высушивания воздуха, сосуд с водой для измерения начальной температуры T2 и обратный клапан.

Стрелки указывают направление движения воздуха. С помощью кнопки "Старт" запускается автоматическое выполнение эксперимента. С помощью кнопки "Вручную" включается режим, в котором можно вручную (перетаскивая поршень на картинке с нажатой кнопкой мыши вверх-вниз) накачивать воздух. На графике приведено количество теплоты, полученное системой Q в ккал. в зависимости от совершенной работы A в джоулях. Эта зависимость линейна. Механический эквивалент теплоты определяется по наклону этой прямой.

3. Запишите современное значение механического эквивалента теплоты 1 кал = Дж 4. Запишите основные формулы для:

Q= A= 5. При сжатии воздуха в опыте Джоуля была совершена работа A=5*104 Дж. При этом вода в калориметре нагрелась на T=2.4 К. Определите, сколько воды было в калориметре.

Расчетная формула:

Ответ:

m = _ кг.

Работа 2.Изотермический процесс ФИО_ Класс Вариант _ 1. Выберите в меню программы раздел "Термо", демонстрацию "Изотермический процесс".

2. В данном эксперименте вы можете наблюдать процесс изотермического сжатия или расширения идеального газа. Большой график показывает зависимость между давлением и объемом. На двух маленьких отображается зависимость (T,V) и (T,P). В любой момент времени состояние газа обозначается на графиках крестиком. На большом графике есть окошечко в котором постоянно отображаются текущие значения P и V. Нажав кнопку "Выбор Т" можно с помощью вертикального движка выбирать температуру термостата.

Одновременно с изменением температуры вы можете наблюдать изменение вида графиков (старые графики обозначаются пунктиром). Обратите внимание на то, что при выборе нового значения температуры термостата при фиксированном объеме газа предполагается, что начальное давление в газе изменилось пропорционально Т. Кнопка "Старт" запускает процесс сжатия или расширения в зависимости от того в каком состоянии находится в данный момент система. Увеличение давления Р в процессе изотермического сжатия условно изображается ростом размеров стрелки, приложенной к поршню. Стрелки у дна термостата указывают направление теплового потока.

3. С увеличением температуры скорость движения молекул газа:

увеличивается o уменьшается o 4. Запишите закон Бойля-Мариотта для одного моля идеального газа.

V = const = T 5. Напишите формулу для универсальной газовой постоянной R через P,V,T для одного моля идеального газа.

R= Заполните таблицу экспериментальных результатов:

Этап опыта P V T До изотермического сжатия После изотермического сжатия Рассчитайте по полученным данным и записанной вами формуле универсальную газовую постоянную.

Расчетные значения:

R1=_ R2=_ Табличное значение:

R=_ 6. Определите в компьютерном эксперименте объем одного моля газа при нормальных условиях Нормальные условия:

Т0= K P0= Па = 1 атм Ваш ответ:

V0= _ дм3/моль 7. Запишите первый закон термодинамики для изотермического процесса.

_ = 8. Тепло поглощается тепловым резервуаром:

при сжатии o при расширении o Работа 2.Изобарический процесс.

ФИО_ Класс Вариант _ 1. Запустив программу, выберите раздел "Термо" демонстрацию "Изобарический процесс".

2. В данном эксперименте вы можете наблюдать процессы изобарического сжатия идеального газа при его охлаждении и изобарического расширения при его нагревании. На большом графике отображается зависимость между объемом и температурой. На двух маленьких зависимости между давлением и температурой и объемом. Текущее состояние газа обозначается на графиках крестиком. На большом графике в маленьком окошечке отображаются текущие численные значения объема и температуры. Нажав на кнопку "Выбор давления", с помощью вертикального движка можно выбирать количество гирь (от до 4 штук), помещенных на поршень, тем самым изменяя давление газа в сосуде. Одна гиря создает в сосуде давление 0.5 * 105 Па. Обратите внимание на то, что при выборе нового значения давления начальный объем Р газа во всех экспериментах остается неизменным, а начальная температура газа Т изменяется пропорционально Р. Стрелки указывают направление теплового потока. Кнопка "Старт" запускает процесс изобарического сжатия или расширения, в зависимости от того в каком состоянии находится система.



3. Установите давление, указанное в вашем варианте:

Вариант 1: 2.0*105 Па Вариант 2: 1.5*105 Па Вариант 3: 1.0*105 Па С этим давлением вы будете проводить все последующие опыты.

4. Запишите закон Гей-Люссака для одного моля идеального газа.

V=const= 5. Запишите формулу работы идеального газа при изобарическом сжатии или расширении.

А= ( _ - _ ) Рассчитайте работу, совершаемую газом при изобарическом сжатии в компьютерном эксперименте:

Экспериментальные данные: V1= ; V2= Ваш ответ:

А = _ 6. Как изменится ответ на предыдущую задачу в случае изобарического расширения 7. Заполните таблицу экспериментальных результатов:

Этап опыта P V T До изобарического расширения После изобарического расширения Рассчитайте по полученным данным универсальную газовую постоянную.

Расчетные значения:

R1=_ R2=_ Табличное значение:

R=_ 7. Запишите первый закон термодинамики для изобарического процесса.

Q= + Работа 2.Изохорический процесс.

ФИО_ Класс Вариант _ 1. Запустив программу, выберите раздел "Термо" демонстрацию "Изохорический процесс".

2. В данной демонстрации вы можете наблюдать процесс изохорического нагревания и охлаждения. На большом графике изображается зависимость между давлением и температурой. В маленьком окошечке можно в любой момент снять текущие значения температуры и давления. На маленьких графиках отображаются зависимости между объемом и давлением и температурой. Текущее состояние газа указывается на графиках крестиком. Нажав кнопку "Выбор объема" можно изменять объем газа V. Для этого надо навести мышку на зеленый поршень и перетащить его вниз или вверх до нужного значения объема. Численное значение V указывается зелеными буквами над сосудом. Обратите внимание на то, что при выборе нового значения объема газа начальная температура не изменяется. Кнопка "Старт" запускает процесс изохорического сжатия или расширения в зависимости от текущего состояния системы. Увеличение или уменьшение желтой стрелки указывает на соответствующее изменение внутреннего давления газа. Стрелками у дна сосуда указывается направление теплообмена.

3. Запишите закон Шарля для одного моля идеального газа.

=const=_ 4. Чему равна работа при изохорическом процессе А= 5. Установите объем, указанный в вашем варианте:

Вариант 1: 40 дмВариант 2: 25 дмВариант 3: 15 дм С этим давлением вы будете проводить все последующие опыты.

6. Заполните таблицу экспериментальных результатов:

Этап опыта P V T До изохорического нагревания После изохорического охлаждения Рассчитайте по полученным данным универсальную газовую постоянную.

Расчетные значения:

R1=_ R2=_ Табличное значение:

R=_ 7. Запишите первый закон термодинамики для изохорического процесса.

Q=_ Работа 2.Адиабатический процесс ФИО_ Класс Вариант _ 1. Запустив программу, выберите раздел "Термо" демонстрацию "Адиабатический процесс".

2. В данной демонстрации вы можете наблюдать процесс адиабатического сжатия и расширения идеального газа в сосуде с теплонепроницаемыми стенками. На верхнем большом графике отображается зависимость между давлением и объемом. Красный график - текущая адиабата. Синие графики - изотермы для разных температур. В маленьком окошечке на координатной плоскости отображаются текущие значения давления, объема и температуры системы. Выводимые на экран значения величин рассчитаны для одного моля одноатомного газа. На маленьких графиках отображаются зависимости температуры от давления и объема. Текущее состояние системы обозначается на графиках крестиком. Нажав на кнопку "Выбор" можно изменять график адиабатического процесса. Для этого надо навести мышку на красный график на большой координатной плоскости и перетащить его в нужное положение. Предыдущее положение останется помеченным пунктиром. Кнопка "Старт" запускает процесс адиабатического сжатия или расширения, в зависимости от того, в каком состоянии в данный момент находится система. Увеличение или уменьшение желтой стрелки над поршнем демонстрирует соответствующее изменение давления газа.

3. Запишите первый закон термодинамики для адиабатического процесса.

_ = - _ 4. Запишите уравнение Пуассона:

_=const 5. Установите адиабату, проходящую через точку с координатами:

Вариант 1: (20,1) Вариант 2: (30,1) Вариант 3: (40,1) С этой адиабатой вы будете работать.

6. Найдите работу, которую совершает газ в данном эксперименте для адиабатного процесса вашего варианта при полном адиабатном сжатии. Для одноатомного газа =Сv/CP=5/3.

Расчетная формула: А=_ (_ - ) Ответ: А= 7. Пусть 1 моль одноатомного идеального газа расширяется адиабатически от объема V1=дм3 до объема V2=30 дм3. Определите в компьютерном эксперименте конечную температуру Т и разность давлений Р1-Р2.

Ваш ответ:

Т= Р1-Р2=_ 8. Если вас попросят качественно изобразить на одной координатной плоскости (P,V) адиабату и изотерму, проходящие через одну и ту же точку, то их нужно будет изобразить следующим образом:

изотерма будет проходить круче адиабаты o адиабата будет проходить круче изотермы o ответ не однозначен o Работа 2.Закон Дальтона ФИО_ Класс Вариант _ 1. Запустив программу, выберите раздел "Термо" демонстрацию "Полупроницаемая перегородка".

2. В данном опыте вы можете изучить закон Дальтона в компьютерной модели диффузии газов через полупроницаемую мембрану. Молекулы различных газов окрашены в разные цвета. Мембрана проницаема только для одного типа молекул. В начальный момент давления газов Р и их температуры одинаковы. Кнопка "Выбор газа" позволяет поменять свойства газов. Тот газ, который до этого был пропускаемым мембраной, становится не пропускаемым и наоборот. Кнопка "Старт" запускает новый процесс диффузии газа через полунепроницаемую перегородку. Мы можем наблюдать процесс установления равновесия. Внизу под половинами сосуда отображаются диаграммы давления в этих половинах.





3. Закон Дальтона утверждает, что давление в смеси химически невзаимодействующих газов равно _.

4. Парциальное давление каждого газа в случае достаточного разрежения подчиняется уравнению состояния идеального газа:

= 5. Запустите компьютерный эксперимент кнопкой "Старт" и дождитесь установления состояния равновесия.

P1= P=P1+P2=_ 6. Повторите предыдущий опыт, поменяв газ, пропускаемый мембраной.

P1= P=P1+P2=_ 7. Пусть внешние стенки сосуда теплоизолированы (адиабатическая оболочка). Изменится ли температура газа в сосуде после окончания процесса диффузии Работа 2.Распределение Максвелла ФИО_ Класс Вариант _ 1. Запустив программу, выберите раздел "Термо" демонстрацию "Распределение Максвелла".

2. В данной демонстрации мы визуально наблюдаем за хаотическим движением молекул в сосуде. Компьютер выделяет некоторый малый интервал скоростей от v до v+v и помечает все молекулы, скорости которых попали в интервал v, зеленым цветом. Через несколько секунд после начала эксперимента в правой части экрана появится зеленая кривая (v) равновестного распределения газа по скоростям при текущей температуре T.

На том же графике для сравнения приведено распределение при T=300K, отображенное графиком синего цвета. Перпендикуляр зеленого цвета указывает на точку vsq - среднеквадратичную скорость молекул. С помощью движка под графиком можно перемещать по нему интервал v, тем самым выделяя зеленым цветом в сосуде молекулы с соответствующими скоростями. С помощью него можно также определить наиболее вероятную скорость молекул vm. После нажатия кнопки "Выбор температуры" мы можем с помощью соответствующего вертикального движка изменять температуру T внутри сосуда.

После увеличения температуры молекулы в сосуде начинают двигаться быстрее. Кнопка "Старт" запускает эксперимент при новой температуре. Обратите внимание на то, что скорости молекул в данной компьютерной модели во много раз больше скоростей реальных молекул. Кривые распределения молекул по скоростям, выводимые на экран строятся для некоторого одноатомного газа.

3. Какой точкой на распределении Больцмана определяется наиболее вероятная скорость движения молекул vm Запишите формулу для определения этой точки:

/ vm= В эту формулу входит постоянная Больцмана. Чему она равна K=_*10- Дж/K 4. Характерным параметром распределения Максвелла является среднеквадратичная скорость vsq. Запишите формулу для ее определения.

_ vsq= 5. При увеличении температуры кривая (v) смещается:

вправо o влево o становится более широкой o узкой o 6. Экспериментально найдите наиболее вероятную скорость газа, рассматриваемого в данном эксперименте при заданной температуре.

Вариант 1: T=950 K Вариант 2: Т=400 К Вариант 3: Т=114 К vm 7. Определите молярную массу µ газа, для которого построены кривые распределения Максвелла, выводимые на экран дисплея.

/ µ Исходная формула: vsq= Расчетная формула µ= Ответ: µ=_ г/моль.

Для проверки: в компьютерном эксперименте использован Гелий.

Работа 2.Броуновское движение.

ФИО_ Класс Вариант _ 1. Запустив программу, выберите раздел "Термо" демонстрацию "Броуновское движение".

2. В данном эксперименте вы наблюдаете движение броуновской частицы под действием ударов молекул газа. Рядом на клечатом поле вы наблюдаете траекторию броуновской частицы в виде хаотической ломанной кривой линии, цвет которой соответствует цвету частицы. Каждый отрезок этой траектории представляет собой смещение частицы за некоторый фиксированный интервал времени. Нажатием кнопки "Старт" мы можем запустить новую частицу, окрашенную в другой цвет. Траектории предыдущих частиц при этом не исчезнет и останется на экране. Очистить поле от старых траекторий можно нажатием кнопки "Очистить экран". Под клечатым полем в каждый момент времени отражается смещение частицы r и количество отрезков N.

3. Запишите диффузионный закон, открытый Эйнштейном.

<>=_ _ Где - коэффициент 4. Давайте экспериментально проверим диффузионный закон. Для этого произведем большое число запусков различных частиц, каждый раз отсчитывая фиксированное количество отрезков времени (тем самым определяя фиксированный отрезок времени).

Выбранное вами фиксированное количество отрезков времени N = (> 10).

Каждый раз будем фиксировать смещение r частицы по достижении этого количества.

Результаты опыта занесите в таблицу:

# 1 2 3 4 5 6 7 8 9 r # 11 12 13 14 15 16 17 18 19 r Затем усредним квадраты смещений r за заданное время.

Это делается по формуле:

ri L =, где L=20 - число броуновских частиц.

Ваш ответ: =_ 5. Теперь сравните результат своего эксперимента с результатом эксперимента вашего соседа.

Результат соседа: = при N= Ваш результат: = при N= Убедитесь, что квадрат смещения r2 броуновской частицы от начального положения, усредененный по многим броуновским частицам, действительно изменяется пропорционально времени.

Работа 2.Диффузия.

ФИО_ Класс Вариант _ 1. Запустив программу, выберите раздел "Термо" демонстрацию "Диффузия".

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.