Цель работы: изучить зависимость давления воздуха от объёма при постоянной температуре. Задание: 1. Вычислить изотермический модуль всестороннего сжатия воздуха. 2. Определить массу воздуха. Порядок выполнения работы: 1. Накачайте насосом воздух в

6 ноября 2025
Физика

Условие:

Цель работы: изучить зависимость давления воздуха от объёма при постоянной
температуре, вычислить изотермический модуль всестороннего сжатия и массу газа.
Приборы и принадлежности: воздушные баллоны, насос, краны, клапан,
соединительные трубки.
Воздух насосом Н (рис. 5.3) через клапан Кл закачивается в баллон Б1. Давление
его регистрируется манометром М. При этом краны К1, К2, и К3 закрыты. Открывая кран
К1, мы увеличиваем объём, занимаемый воздухом, в два раза. Давление при этом
уменьшается. Открыв затем кран К2, увеличим объём в три раза и, тем самым, ещё
уменьшим давление. Кран К3 служит для сообщения с атмосферой. Открыв его, мы
выпускаем накачанный воздух в атмосферу.
Задание
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Вычислить изотермический модуль всестороннего сжатия воздуха.
2. Определить массу воздуха.
Все величины, полученные в результате измерений и вычислений, внесите в
протокол измерений в соответствии с порядком выполнения работы и формой протокола.
1) Подготовьте установку к работе. Откройте все краны и выпустите излишки
воздуха в атмосферу. Манометр должен показывать нулевое давление. Закройте краны
К1, К2 , К3:
а) накачайте насосом воздух в баллон до давления, указанного преподавателем;
б) значения давления и объёма запишите в таблицу протокола измерений;
в) откройте кран К1 . При этом объём воздуха увеличится вдвое. Полученные
значения давления и объёма занесите в таблицу протокола измерений;
г) откройте кран К2. Объём воздуха увеличивается в три раза. Новые значения
давления и объёма внесите в таблицу.
2) Постройте график зависимости: p = f (V).
3) Для всех значений объема вычислите обратную величину по формуле: y = 1/V
4) Постройте график зависимости давления от обратного объема: p = f (y).
5) По графику p = f (y) вычислите (в Си) отношение
∆
(5.5) модуль сжатия К для всех значений объема.
6) По формуле (5.6) определите массу воздуха.
7) Сделайте выводы.

Решение:

Ниже приведён пошаговый разбор решения задачи с пояснениями на русском языке. ────────────────────────────── Шаг 1. Анализ условия задачи В эксперименте воздух закачивается в баллон, а затем при неизменной температуре изменяется объём, что приводит к изменению давления. Из теории известно, что для изотермического процесса выполняется уравнение состояния идеального газа: p·V = const. Это означает, что при увеличении объёма давление убывает так, чтобы их произведение оставалось неизменным. В эксперименте: – сначала задаётся некоторое давление p1 и объём V1; – открытием крана К1 объём увелич...