Описание лабораторной установки. Установка для выполнения лабораторной работы состоит из небольшой колбы 1, соединенной резиновой трубкой 2 с манометром 3

Установка для выполнения лабораторной работы состоит из небольшой колбы 1, соединенной резиновой трубкой 2 с манометром 3, в коленах которого находится вода (рис.1.2). Колба погружается в стакан 4 с водой, температура воды измеряется термометром 5.

Эксперимент производят с массой воздуха, находящегося в колбе, резиновой трубке и колене манометра до уровня воды в нем (на рис. 1.2 этот объем отмечен точками). Если изменять температуру воздуха в колбе, то объем его и давление будут тоже изменяться, о чем можно судить по перемещению уровней воды в манометре. Когда температура воздуха в колбе станет равной температуре воды в стакане, куда погружена колба, то уровни воды в манометре установятся в определенном положении.

Рис. 1.2.

Для удобства определения объема, занимаемого воздухом при установившемся показании манометра, объем колбы и резиновой трубки до отметки с цифрой 0 на шкале манометра заранее измерен и равен V ₀. Числовое значение V ₀ приведено на панели лабораторной установки. В процессе опыта необходимо лишь измерить объем воздушного столба в колене манометра, соединенном с колбой от отметки с цифрой 0 до уровня воды в нем. Этот объем воздуха равен h ₁ V _дел, где h ₁ – длина воздушного столба в колене манометра; V _дел – объем столба воздуха высотой в одно деление шкалы.

Числовое значение V _дел приведено на панели лабораторной установки.

Таким образом, измеряемый объем воздуха при данной температуре

V=V ₀+ h ₁ V _дел. (1.3)

Давление р воздуха в колбе легко найти, зная атмосферное давление р _атм по барометру и разность уровней в коленах манометра D h (см. рис.1.2). D h может быть со знаком плюс и со знаком минус:

р=р _атм + D h. (1.4)

Так как атмосферное давление выражено в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.), разность уровней в манометре в миллиметрах водного столба (мм вод. ст.), то для нахождения р следует выразить р _атми D h в одинаковых единицах – паскалях:

1 мм рт.ст. = 133 Па;

1 мм вод. ст. = 9,8 Па.