Нарисуй процесс образования капли и отметь, какие величины можно прямо измерить в опыте (массу, число капель, температуру).

Измерь суммарную массу собранной воды и число капель; средняя масса капли находится методом усреднения (используй взвешивание и счёт).

1. Запиши температуру воды и несколько раз собери и взвесь набор капель, подсчитай их число.
2. Найди среднюю массу одной капли как отношение суммарной массы к числу капель в наборе.
3. Повтори измерения для горячей и холодной воды, учти погрешности и систематические ошибки (испарение, прилипание к насадке).
4. Вырази среднюю массу капли через измеренные суммарную массу и число капель.

Подумай, какие физические параметры процесса отделения капли зависят от температуры воды и состояния стенок шприца.

Укажи роль поверхностного натяжения, плотности жидкости и вязкости (они влияют на момент отрыва капли и, следовательно, на её массу).

1. Сравни полученные средние массы капель при двух температурах и отметь относительную разницу.
2. Свяжи наблюдаемую разницу с температурной зависимостью поверхностного натяжения и изменением плотности/вязкости воды.
3. Оцени влияние предварительного прогрева стенок шприца и скорости нажима на поршень.
4. Вырази качественную зависимость массы капли от поверхностного натяжения, плотности и скорости эксплуатации (без вычисления числового ответа).

Нарисуй схему пузырька внутри воды и подумай, как в опыте удобно получить объём одного пузырька (передвинуть поршень и измерить изменение уровня).

Используй либо прямое измерение вытесненного объёма по шкале шприца, либо подсчёт общей поступившей газовой полости и деление на число пузырьков; при необходимости опирайся на закон идеального газа для учёта температуры/давления.

1. Зафиксируй температуру воды и начальные объёмы воздуха и воды в шприце.
2. Медленно выдвигай поршень, считай и/или фотографируй проходящие пузырьки и одновременно фиксируй изменение объёма воздуха по шкале шприца или объём вытесненной воды.
3. Найди средний объём одного пузырька как отношение общего добавленного объёма газа к числу пузырьков.
4. Вырази объём одного пузырька через измеренное изменение объёма шприца и количество пузырьков.

Сравни, что именно меняется при повышении температуры: свойства газа внутри пузырька и свойства поверхности пузырька (поверхностное натяжение).

Укажи, что объём пузырька определяется равновесием внешнего давления, внутреннего давления с поправкой на капиллярное давление (закон Лапласа) и количеством газа (закон идеального газа).

1. Сравни усреднённые объёмы пузырьков при двух температурах и отметь направление изменения.
2. Учти влияние повышения парциального давления паров воды, уменьшения поверхностного натяжения с температурой и изменения объёма газа по закону идеального газа.
3. Оцени, какие факторы доминируют в твоих условиях (капиллярная прибавка давления, парциальное давление, температура газа).
4. Вырази качественную зависимость объёма пузырька от парциального давления пара, поверхностного натяжения и температуры газа.

Запиши начальные объёмы воздуха и воды в шприце и наблюдай образование пузырьков по мере остывания; отметь, изменился ли уровень воздуха на шкале.

Используй учёт количества газа (подсчёт пузырьков) и измерение объёма воздуха в шприце по шкале, опираясь на сохранение количества молей сухого воздуха и изменение парциальных давлений при остывании.

1. Занеси в протокол начальные объёмы воздуха и воды и температуру горячей воды.
2. Подсчитай число появившихся пузырьков и измерь конечный объём воздуха по шкале шприца.
3. Сравни начальный и конечный объёмы воздуха и установи, изменился ли он (учти проникновение паров и пузырьков).
4. Вырази изменение объёма воздуха через начальный объём, число образовавшихся пузырьков и измеренные величины.

Подумай, при каком условии появления пузырьков связаны с давлением насыщенного пара в горячей воде; что именно позволяет оценить это давление экспериментально?

Применяй закон Дальтона и идеальный газ: суммарное давление внутри газовой порции равно сумме давлений сухого воздуха и паров; изменение объёма воздуха при охлаждении и подсчёт молей пара дают оценку давления насыщенного пара при высокой температуре.

1. Запиши уравнения сохранения для числа молей воздуха и для давления в газовой смеси в начальном и конечном состояниях (с учётом насыщенного пара при высокой температуре и пренебрежением паром при комнатной температуре).
2. Используй измеренное изменение объёма воздуха и число образовавшихся пузырьков, чтобы оценить количество паров, перешедших в газовую фазу.
3. Подставь известные измеренные величины и вырази давление насыщенного пара при исходной высокой температуре через эти параметры.
4. Вырази давление насыщенного пара при высокой температуре из полученной системы уравнений.

Отметь начальные объёмы воздуха и воды и измерь объём воздуха при нескольких пониженных температурах; представь зависимость объёма воздуха от температуры.

Используй закон Шарля (изобарный процесс для идеального газа): объём пропорционален абсолютной температуре, поэтому экстраполяцией зависимости V(T) можно найти точку V=0 и определить абсолютный нуль в градусах Цельсия.

1. Зафиксируй начальные объёмы воздуха и воды и измерь объём воздуха при известной горячей и холодной температурах (не менее двух точек).
2. Построй (или вычисли) линейную зависимость объёма воздуха от температуры и проведи экстраполяцию до .
3. Определи соответствующую температуру по шкале Цельсия, при которой экстраполированно .
4. Вырази значение абсолютного нуля температуры в градусах Цельсия через параметры прямой, полученной по двум (или более) измеренным точкам.

Подумай, какие реальные эффекты могут изменить ход линейной экстраполяции (конденсация, неполнота изобарности, деформация шприца).

Назови основные источники систематической погрешности: наличие паров воды, изменение объёма шприца при температуре, неполная тепловая равновесность и погрешности шкалы; объясни их влияние на полученный экстраполированный ноль.

1. Перечисли и опиши влияние каждого систематического эффекта на измеренную зависимость V(T) и на смещение найденного абсолютного нуля.
2. Оцени, в какую сторону (больше или меньше реального значения) сдвинется экстраполяция при каждом эффекте.
3. Сформулируй качественное объяснение, почему экспериментально полученное значение может отличаться от истинного абсолютного нуля.
4. Вырази итоговую качественную причину расхождения результата с теоретическим значением абсолютного нуля.