Режим тренировки Edu
Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.Погрешности в данной работе рассчитывать не следует за исключением последнего пункта!
1.1 Установите поршни в следующем начальном положении: в первом шприце (обратите внимание – шприцы пронумерованы!) установите начальный объем воздуха
Поршень второго шприца все время должен двигаться в одном направлении!
Измерения проведите при двух значения начального объема
Нарисуй схему двух шприцов и представь, как изменяется объём одного при движении поршня другого; обрати внимание на направление и на то, что соединительная трубка добавляет небольшой постоянный объём.
Измеряй прямо зависимости объёма одного шприца от другого и пользуйся законом сохранения числа молей/законом Бойля для перехода между объёмами и давлениями (при постоянной температуре давление обратно пропорционально объёму).
- Запиши для каждой точки измерений пары
при заданном начальном и . - Повтори съёмку для прямого и обратного направления движения поршня при двух значениях
. - Построй графики
для всех серий на общей системе координат. - Проанализируй различия между прямым и обратным ходом и между двумя значениями
; выразите зависимость на графике (готовь данные к обработке далее).
1.2 Постройте график зависимости смещения поршня в первом шприце от разности давления воздуха в шприцах и атмосферного давления. Приведите формулы, по которым вы рассчитываете указанную разность давлений. Постройте графики полученных зависимостей. Дайте им качественное объяснение.
1.3 Используя полученные в п. 1.2 графики найдите силу трения поршня о стенки шприца.
При проведении измерений в первой серии Вы убедились, что поршень в первом шприце начинает двигаться не сразу после смещения поршня во втором. Проведите следующую серию измерений. Начальный объем воздуха в первом шприце устанавливайте
1.4 Медленно вдвигая поршень во втором шприце, определите объем воздуха во втором шприце
Подумай, почему при малом начальном объёме первого шприца поршень не сдвигается сразу — какие условия должны соблюдаться, чтобы началось движение?
Снова используй изотермическую связь объёма и давления, чтобы при изменении
- Для каждого заданного начального
медленно увеличивай и фиксируй значение при первом заметном движении поршня в первом шприце. - Запиши соответствующие пары
. - Построй график
и нанеси отмеченные точки. - Проанализируй график и подготовь данные для связи с разностью давлений в следующем пункте; выразите зависимость
из полученной системы.
1.5 Постройте график зависимости объема
1.6 Укажите возможные причины расхождений с результатом, полученным в п. 1.3.
Если нужно, добавь ещё один короткий пункт для указания на источники ошибок (см. выше).
Повтори анализ возможных причин: неоднородность трения, температурные изменения, измерительная погрешность объёмов и исходной установки.
- Сгруппируй причины по влиянию: систематические и случайные.
- Оцени их порядок величины относительно найденной силы трения.
- Предложи простые способы уменьшения основных ошибок при повторном эксперименте.
- Выразите, какие улучшения дадут наибольшее сокращение расхождений.
1.6 Результаты измерений зависимости объема
Таблица 3
| 2,0 | 12,0 | 8,0 | 0,364 |
| 2,0 | 11,5 | 7,5 | 0,381 |
| 2,0 | 11,0 | 7,0 | 0,400 |
|---|---|---|---|
| 2,0 | 10,5 | 7,0 | 0,350 |
| 2,0 | 10,0 | 6,5 | 0,368 |
| 2,0 | 9,5 | 6,0 | 0,389 |
| 2,0 | 9,0 | 5,5 | 0,412 |
| 2,0 | 8,5 | 5,5 | 0,353 |
| 2,0 | 8,0 | 5,0 | 0,375 |
| 2,0 | 7,5 | 4,5 | 0,400 |
| 2,0 | 7,0 | 4,5 | 0,333 |
| 2,0 | 6,5 | 4,0 | 0,357 |
| 2,0 | 6,0 | 4,0 | 0,286 |
| 2,0 | 5,5 | 3,5 | 0,308 |
| 2,0 | 5,0 | 3,0 | 0,333 |
| 2,0 | 4,5 | 2,5 | 0,364 |
| 2,0 | 4,0 | 2,0 | 0,400 |
| 2,0 | 3,5 | 2,0 | 0,300 |
| 2,0 | 3,0 | 1,5 | 0,333 |
«Извлечь» из данной зависимости силу трения можно различными способами. Например, построить зависимость разности давлений, при котором происходит смещение, от начального объема (рис. 5).
Как видно из графика рассчитанная разность давлений практически остается постоянной, со средним значением равным

