Экспериментальная проверка уравнения состояния это

Физический практикум. Лабораторная работа. Уравнение состояния идеального газа. 10-й класс

Разделы: Физика

Класс: 10

Образовательные цели урока:

• приобретение навыков работы с физическими приборами,
• закрепление знаний, приобретенных в процессе учебной деятельности,
• совершенствование навыков в исследовательской деятельности.

1. Организационный момент
2. Изучение устройства и принципа действия приборов.
3. Ознакомление с правилами техники безопасности.
4. Повторение теоретического материала по данной теме.
5. Формирование плана выполнения работы.
6. Осуществление экспериментальной части работы.
7. Запись результатов эксперимента.
8. Математические расчеты. Оформление работы. Выводы.

Методические цели урока.

1. Формирование коммуникативных отношений во время коллективной работы в группах.
2. Овладение приемами безопасного обращения с физическими приборами.
3. Развитие интереса к исследовательской деятельности.
4. Закрепление знаний, приобретенных на уроках физики.
5. Использование знаний, умений и навыков в повседневной деятельности учащихся.

Уравнение состояния идеального газа. 10-й класс.

Цель: подтвердить справедливость уравнения Клапейрона.

Ответить на вопросы:

1. В чем заключается сущность уравнения состояния идеального газа.
2. Записать математическое выражение уравнения Клапейрона.
3. Какие физические величины остаются неизменными при выполнении опытов?
4. Какие параметры газа изменяются в процессе выполнения работы?

Приборы и материалы:

1. Калькулятор.
2. Гофрированный металлический сосуд переменного объема.
3. Жестяная банка объемом 3 литра.
4. Манометр.
5. Термометр спиртовой (бытовой).
6. Соединительный резиновый шланг.

Порядок выполнения работы:

1. Начертить в тетради таблицу № 1.
2. Расположить приборы на рабочем столе.
3. Соединить манометр с гофрированным сосудом с помощью резинового шланга.
4. На манометре закрыть выпускной кран.
5. Записать.

а) величину атмосферного давления в классе атм,

б) объем гофрированного сосуда условных единиц,

в) температуру воздуха в градусах Цельсия.

1. Пользуясь формулой , вычислить абсолютную температуру воздуха в гофрированном сосуде (абсолютную температуру воздуха в кабинете физики).
2. Записать значение абсолютной температуры
3. Вычислить выражение до значения третьего десятичного знака и округлить до сотых долей.
4. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу № 1.

Начертить в тетради таблицу № 2.

1. Пользуясь рычагом, прикрепленным к винту гофрированного сосуда, уменьшаем его объем, устанавливая указатель против цифры 8. (Выпускной кран на манометре закрыт).
2. Из водопроводного крана набираем в банку горячую воду (температура порядка 50 градусов Цельсия).
3. Гофрированный сосуд опускаем в банку с горячей водой.
4. Термометр помещаем в воду.
5. Наблюдаем за показаниями термометра до того момента, когда температура перестанет повышаться.
6. Фиксируем температуру воды в градусах Цельсия (температуру воздуха в гофрированном сосуде).
7. Вычисляем абсолютную температуру по формуле .
8. Записываем значение абсолютной температуры .
9. Обращаем внимание на манометр. Записываем показание манометра .
10. Вычисляем выражение до значения третьего десятичного знака и округляем его до сотых долей.
11. Записываем результаты измерений и вычислений в таблицу № 2.

1. Сравниваем результаты вычислений первого и второго опытов и записываем вывод.

Вывод: (выбрать правильный):

а) в результате проведенной лабораторной работы мы убедились, что для данной массы газа произведение давления на объем деленное на абсолютную температуру не остается постоянной величиной. Уравнение Клапейрона не выполняется для реальных газов (воздуха).

б) в результате проведенной лабораторной работы мы убедились, что для данной массы газа произведение давления на объем деленное на абсолютную температуру остается постоянной величиной. Уравнение Клапейрона выполняется для реальных газов (воздуха).

В результате многократно проведенной лабораторной работы мы убедились, что для данной массы газа произведение давления на объем деленное на абсолютную температуру остается постоянной величиной. Уравнение Клапейрона выполняется для реальных газов (воздуха).

Для двух опытов: = = 0,03.

Работа физического практикума выполняется группой учеников в составе 2–4 человек в течение одного часа. Особое внимание следует уделить соблюдению техники безопасности и сохранности физических приборов.

1. Учебное оборудование для кабинетов физики общеобразовательных учреждений / Ю. И. Дик, Ю. С. Песоцкий и др., под ред. Г. Г. Никифорова. – М.: Дрофа, 2005.
2. Факультативный курс физики 10 кл. Учеб. Пособие для учащихся \О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов и др., под ред. А. В. Пономарева. – М.: Просвещение 1987.
3. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т. 1. Механика, теплота. Под ред. А.А.Покровского. Пособие для учителей. – М., Просвещение.1971.
4. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н.Н. Физика. Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2005.

Презентация по физике «Проблемное обучение на уроках физике.Уравнение состояния идеального газа»

Главная цель проблемного обучения-при минимальных затратах времени получить максимальный эффект в развитии мышления и творческих способностей обучающихся.Данная презентация может быть полезна при проведении экспериментальной проверки уравнения состояния газа, при изучении данной темы.Цель: убедиться в том, что при изменениии давления. объема, температуры одной и той же массы газа произведение давления на объем, деленное на температуру остается постоянным.

Просмотр содержимого документа
«Презентация по физике «Проблемное обучение на уроках физике.Уравнение состояния идеального газа»»

ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ на уроках ФИЗИКИ

Тема: Уравнение состояния идеального газа.

• Создание проблемной ситуации
• Организация активной самостоятельной деятельности по их разрешению
• Творческое овладение знаниями, умениями;
• Развитие мыслительных способностей .

Уравнение состояния газа

Молярная масса( з ависит от рода газа)

Уравнение, связывающее все три макроскопических параметра, характеризующие состояние данной массы достаточно разреженного газа.

Бенуа Поль Эмиль Клайперон (1799 — 1864 ) французский физик

1.Позволяет определить одну из величин, например температуру, если известны две другие величины.

2.Зная уравнение состояния, можно сказать, как протекают в системе различные процессы при определенных условиях: например, как будет меняться давление газа, если увеличивать его объем при неизменной температуре, и т. д.

3.Зная уравнения состояния, можно определить, как меняется состояние системы, если она совершает работу или получает теплоту от окружающих тел.

Экспериментальная проверка уравнения состояния газа

Цель : убедиться в том, что при изменении давления, объема, температуры одной и той же массы газа произведение давления на объем, деленное на температуру, остается постоянным.

1.Стеклянные трубки-баллоны d=40мм,

длиной 60 см.-2 шт.

2.Стеклянная трубка постоянного сечения

D=10 мм..длиной 60 см, закрытая с одного

6Чайник с горячей водой;.

7.Сосуд с холодной водой;

8.Штатив для фронтальных работ;

1 . Таблица для записи результатов измерений и вычислений

1.Измерить длину узкой трубки и выразить объем воздуха в ней в

условных единицах объема.

Давление воздуха в трубке равно атмосферному; определить его по

2.Погрузите трубку открытым концом вверх в сосуд с горячей водой.

Через 1-2 минуты воздух в трубке прогреется до температуры воды.

Измерить эту температуру. Результаты занести в таблицу .

3.Закройте пластилином отверстие трубки. Выньте ее из горячей воды,

Переверните и погрузите в сосуд с холодной водой отверстием в низ.

В воде откройте отверстие, а трубку погружайте до тех пор, пока закрытый конец не окажется на уровне воды в сосуде. При погружении температура воздуха в трубке, ее объем и давление изменяться.

4.Спустя 1-2 мин. Измерьте температуру и объем воздуха в трубке.

Чтобы определить давление воздуха в этом состоянии, следует атмосферному давлению прибавить давление столба воды, которое определяется его высотой h от поверхности воды до ее уровня в трубке.

Результаты измерений записать в таблицу

5. Для каждого состояния вычислить произведение давления на объем, давление на температуру .

6.Определите относительную и абсолютную погрешности, последнюю сравните с разностью результатов.

1.Величина, вычисленная в последней графе таблицы, оказалась неодинаковой.

При каком условии это не противоречит утверждению о ее постоянстве?

2.Укажите обстоятельства, ухудшающие результат, но которые трудно учесть или устранить при выполнении работы.