Контрольные задачи

T V

Графическое изображение процесса

V = const T (зависимость между объемом и температурой прямо пропорциональная)

V T P

V p =const

V T

Т p = const

T P V

Контрольные вопросы:

1.Какой процесс называется изобарным?

2.Запишите формулу закона Гей- Люссака.

3. Сформулируйте закон Гей-Люссака

4. Изобразите графически зависимость между объемом газа и его температурой графически в VT координатах. Объясните, как изменяются физические параметры в данном случае?

V

T

5. Изобразите графически закон Гей- Люссака в РТ, РV координатах.

P Р

1вариант (репродуктивный)

Цель работы: Опытным путем проверить зависимость изменения объема газа от температуры, научиться работать с лабораторным оборудованием, делать выводы, рассчитывать погрешность эксперимента.

Приборы и материалы: стеклянная трубка, запаянная с одного конца; цилиндрический сосуд наполненный горячей водой (t ≈60 °C); стакан с водой комнатной температуры; термометр.

Ход выполнения работы:

Чтобы проверить закон Гей-Люссака, достаточно измерить объем и температуру газа в двух состояниях при постоянном давлении и проверить справедливость равенства .

В данной работе будут проведены исследования изменения объема воздуха, находящегося в стеклянной трубке. При одинаковой площади сечения трубки отношение объемов воздуха в стеклянной трубке в первом и втором состояниях можно заменить отношением длин воздушных столбов в трубке в этих состояниях т.к .

1.Налейте в цилиндрический сосуд горячей воды и опустите в сосуд термометр.

2. Измерьте длину l ₁ стеклянной трубки и поместите ее открытым концомвверх в цилиндрический сосуд с горячей водой на 2-3 минуты. Измерьте температуру горячей воды t . В этом случае объем нагретого воздуха V ₁ равен объему стеклянной пробирки, а температура нагретого воздуха – температуре горячей воды t . Это – первое состояние воздуха. Запишите значения l _{1 и} t в таблицу.

3.Проверьте наличие воды комнатной температуры в другом сосуде и опустите в сосуд термометр. Измерьте температуру t холодной воды и занесите ее в таблицу.

4. Аккуратно закройте большим пальцем руки открытый конец стеклянной трубки, находящейся в горячей воде, чтобы при переходе воздуха в следующее состояние его количество не изменилось. Извлеките стеклянную трубку из сосуда с горячей водой, закрытый конец трубки быстро опустите в стакан с водой комнатной температуры и под водой откройте отверстие трубки.

5. По мере охлаждения воздуха в трубке вода в ней будет подниматься. Чтобы давление воздуха в трубке вновь стало равным атмосферному, необходимо увеличивать глубину погружения трубки в стакан до тех пор, пока уровни воды в трубке и в стакане не выровняются. Это будет второе состояние воздуха в трубке при комнатной температуре.

6. Измерьте длину l ₂ воздушного столба в трубке при комнатной температуре. Занесите измеренную величину в таблицу.

7. Вычислите температуру нагретого воздуха по шкале Кельвина, используя формулу: T =t +273

8. Вычислите температуру охлажденного воздуха по шкале Кельвина, используя формулу: T =t +273

9.Вычислите отношение =

10. Вычислите отношение =

11.Заполните таблицу

.

Таблица

Измерено	Вычислено
l 1, мм	l 2, мм	t 1, °C	t 1, °C	Т 1, К	Т 2, К

12. Сравните полученные результаты( и ), сделайте вывод о справедливости закона Гей-Люссака

13. Сдайте лабораторное оборудование и приведите рабочий стол в порядок.

14.Решите контрольную задачу.

15. Сдайте работу преподавателю.

1. Сколько молей вещества содержится в 160 г кислорода О₂?

2. Имеется 1,2 моль гелия. Какова его масса?

3. Сколько молекул содержится в 1 г водорода?

4. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы газа равна 6 · 10^–21 Дж. Определить давление газа, если в 1 м³ содержится 5 · 10²⁵ молекул.

5. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа 0,8 · 10^–20 Дж. Определить его температуру.

6. Сколько молекул содержится в 56 г оксида углерода СО?

7. Вычислить массу одной молекулы озона О₃ и углекислого газа СО₂.

8.Какова концентрация молекул газа при давлении 0,2 · 10⁵ Па и температуре 360 К?

9. Получено 24 г водорода при температуре 17 °C и давлении 0,99 · 10⁵ Па. Найти

его объем.

10. В баллоне вместимостью 5 л находится 3,0 г кислорода. Определить давление в баллоне при 17 °C.

11. В баллоне вместимостью 10 л находится водород под давлением 3 МПа и при температуре –23 °C. Определить его массу.

12. Какой объем занимают 5 г азота, находящегося при температуре 250 К и давлении 1,8 кПа?

13. Определить массу углекислого газа в баллоне вместимостью 30 л при температуре 27 °C и давлении 3,07 МПа.

14. Определить массу кислорода, хранящегося в баллоне вместимостью 0,3 м³, при температуре 300 К и давлении 202кПа.

15. Найти объем 0,11 кг углекислого газа, находящегося при нормальном атмосферном давлении и температуре 17 °C.

16. Определить массу молекулы водорода и их число в 10 г.

17. Масса 18,07 • 1024 молекул некоторого газа составляет 0,84 кг. Определите молярную массу газа и с помощью таблицы Менделеева,определите какой это газ?

18. Сколько молекул содержится в 0,5 см3 воды? Плотность воды ρ = 1 • 103 кг/м3. Определить массу одной молекулы.

19. Найти плотность углекислого газа при температуре 7 °C и давлении 2,03 • 105 Па.

20. Давление газа при 290 К равно 105 кПа. Каким будет давление газа, если его охладить при постоянном объеме до 250 К?

21. Газ занимает объем 2 л при температуре 273 °C. Найти его объем при прежнем давлении и температуре 546 °C.

22. Давление воздуха в автомобильной шине при t =13 C,было 160 КПа. Каким будет давление, если в результате длительного движения автомобиля воздух нагреется до t=37 C

23. Найти объем 0,11 кг углекислого газа, находящегося при нормальном атмосферном давлении и температуре 17 °C.

24. Плотность газа при давлении 0,7 МПа и температуре 36 °C равна 12 кг/м3. Определить молярную массу и назвать газ.

25. На сколько градусов повысится температура 1,55 л воды, если при нагревании её на спиртовке с КПД 24% расходуется 80 г спирта?

26.Сравните давление кислорода и водорода при одинаковых концентрациях и равных средних квадратичных скоростях

27.Вычислите массу воздуха в комнате объёмом 120 м3 при нормальных условиях. Молярная масса воздуха равна 0,029 кг/моль.Сколько молекул воздуха выйдет из комнаты при повышении температуры в ней до 20°С? Давление и объём считать постоянными.

28. Найдите плотность кислорода при температуре 300К и давлении 1,6×105Па.

29. Шар объёмом 2л содержит кислород при атмосферном давлении и температуре 27°С. Вычислите массу и плотность кислорода.

30. Во сколько раз увеличится объем воздушного шара, если его внести с улицы в теплое помещение? Температура на улице — 3° С, в помещении 27°С.

При какой температуре объем шара может увеличиться в 1,5 раза? Давление считать постоянным.

Дата добавления: 2014-12-08