Условие

Республиканская олимпиада 2023 11 класс № Э2

Приборы и оборудование: Шприц 60 мл, манометр с верхним пределом измерения 300 мм. рт. ст., колба с отводом, пробка резиновая с термометром, штуцер, трубки пластиковые соединительные, барометр (один на кабинет), стакан пластиковый 200 мл, горячая вода.
Оценка погрешностей в данной работе не требуется.

В данной работе Вам предоставлен стандартный прибор для изучения газовых законов из комплекта оборудования кабинета физики.
Соберите экспериментальную установку: плотно закройте колбу пробкой, вставьте штуцера в отвод колбы, в одну из соединительных трубок вставьте манометр, установите поршень шприца на отметке 60 мл и вставьте его в другую трубку штуцера. Медленно изменяйте объём воздуха в шприце и наблюдайте за показаниями манометра. Выясните: есть ли утечка воздуха из Вашей установки. Если есть, то устраните её и приступайте к основной части задачи.
Используйте следующие обозначения:

– начальный внутренний объём установки (объём колбы + объём воздуха в шприце (60мл) + объем штуцера и соединительных трубок);
– атмосферное давление;
– разность давление в колбе и атмосферного давления (показания манометра);
– давление воздуха в установке;
– давление насыщенного водяного пара.
– объем воздуха в части шприца, соединенной с колбой;
мл – полный объем шприца.

Во всем задании давление измеряйте в мм рт. ст.; объем в мл.
Влажностью комнатного воздуха пренебрегайте.
Во всех частях данного задания кратко опишите в какой последовательности Вы проводили измерения (начальные условия, последовательность изменения параметров, измеряемые величины).
В теоретических расчетах, где это разумно, принимайте. Что .

Часть 1. Измерение внутреннего объема.

Измерения проводите при комнатной температуре. В колбе должен находиться атмосферный воздух – убедитесь, что колба сухая!
В начальный момент поршень шприца находится на отметке 60 мл, стрелка манометра на нуле.

1.1 Укажите, чему равно атмосферное давление во время проведения экспериментов.

1.2 Получите теоретическую формулу описывающую зависимость разности давлений от объема воздуха в поршне при изотермическом процессе.

1.3 Проведите измерения зависимости разности давлений от объема воздуха в поршне . Постройте график полученной зависимости.

1.4 Используя полученные экспериментальные данные. Найдите внутренний объем установки .

Часть 2. Изотермический процесс влажного воздуха.

Залейте в колбу мл горячей воды при температуре . Постарайтесь провести измерения так, чтобы изменением температуры за время проведения измерений можно было пренебречь.

2.1 Укажите точное значение температуры воды.

2.2 Измерьте зависимость разности давлений от объема воздуха в поршне . Постройте график полученной зависимости.

2.3 Используя полученную экспериментальную зависимость, рассчитайте давление насыщенных паров воды при данной температуре воды.

Часть 3. Зависимость давления насыщенных паров от температуры

В данной части вам необходимо провести измерения зависимости разности давлений от температуры при постоянном объеме. Залейте в колбу 200 мл горячей воды. Доведите давление в колбе до максимально возможного.

Рекомендуем использовать диапазон изменения температуры, включающий температуру, при которой были проведены измерения в Части 2 данного задания.

3.1 Измерьте зависимость разности давлений от температуры влажного воздуха в колбе при постоянном объеме этого воздуха. Постройте график полученной зависимости.

Зависимость давления насыщенного водяного пара от абсолютной температуры описывается уравнением Клапейрона – Клаузиуса

где - удельная теплота испарения воды, - удельный объем (т.е. объем, занимаемый одним килограммом) водяного пара при данных значениях температуры и давления. Можно считать, что водяной пар подчиняется уравнению состояния идеального газа.

Молярная масса воды кгмоль; универсальная газовая постоянная ДжмольК; 1 мм рт. ст. = 133 Па.

3.2 Используя полученные экспериментальные данные, рассчитайте удельную теплоту испарения воды.

Э1 Определение собственного объёма сыпучих тел.

Оборудование: Шприц одноразовый 60 мл, манометр с верхним пределом измерения 300мм. рт. ст., колба с отводом, пробка резиновая с термометром, штуцер …

 Городская3-й этап 2018 10 кл. Экспериментальные газовые законы. ИзопроцессыУравнение состояния идеального газаГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈3/5 Э2 Адиабатное и изотермическое сжатие

Оборудование: Шприц одноразовый мл с ценой деления не более мл/дел, манометр с верхним пределом измерения - мм. рт. ст. и ценой …

 РеспубликанскаяРесп. 2014 10 кл. Экспериментальные газовые законы. ИзопроцессыУравнение состояния идеального газаТеплопередача У Р Б П ≈3/5 Э2 Уравнение теплового баланса

Приборы и оборудование: Термометр электронный, калориметр, мензурка, стаканы одноразовые, цилиндр металлический.
В данном задании вам необходимо …

 Городская3-й этап 2023 9 кл. Температура и количество теплотыУравнение теплового баланса (калориметрия)Теплопередача У Р Б П ≈3/5 Э2 Закон Пуазейля

В данной задаче вам предстоит исследовать протекание газа через тонкую капиллярную трубку.
Значение атмосферного давления будет указано во время …

 РеспубликанскаяРесп. 2017 10 кл. Гидростатика. Закон ПаскаляУравнение состояния идеального газаГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈4/5 Э2 Насыщенный пар

В данной работе вам предстоит исследовать зависимость давления насыщенного водяного пара от температуры. Напоминаем – эта зависимость не линейна …

 РеспубликанскаяРесп. 2008 11 кл. Уравнение состояния идеального газаНасыщенный пар и влажностьГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈4/5 Т2 Газ под поршнем

В горизонтальном цилиндрическом сосуде под легкоподвижным поршнем находится сухой воздух. Площадь поперечного сечения сосуда равна , воздух между …

 Городская3-й этап 2020 10 кл. Статика: условия равновесияСилы упругости. Закон ГукаТемпература и количество теплоты У Р Б П ≈3/5
Нужна подсказка? →