Описание установки и метода измерений. Схема установки изображена на рисунке 1

Схема установки изображена на рисунке 1

Рисунок 1

При подготовке к работе следует познакомиться с элементами вакуумной техники. Т.к. для точного измерения массы воздуха пришлось бы полностью выкачать его из колбы, что невозможно (даже при давлении порядка 10^-6 мм рт.ст.), которое дают высоковакуумные насосы, в каждом см³ остается более 10¹⁰ молекул газа пользуются следующим методом: определяют давление Р, объем V, температуру Т некоторой массы газа m в колбе. Это состояние определяется уравнением Менделеева-Клапейрона

(2)

Затем не изменяя температуру (изотермически), откачивают часть газа из колбы. При этом масса газа становится равной m₂, давление Р₂. Уравнение такого состояния можно записать в виде

(3)

Вычитая почленно уравнение (3) из уравнения (2), получим формулу

(4)

которая позволяет вычислить молярную массу, если известны изменение массы, (а не сама масса), изменение давления, температуры и объема газа.

Порядок выполнения работы:

1) измеряют атмосферное давление Р₁ и комнатную температуру Т;

2) взвешивая колбу при открытом зажиме, определяю массу m₁ колбы и воздуха в ней при давлении Р₁;

3) присоединяют колбу к насосу и откачивают воздух до давления Р₂;

4) закрывают кран, отсоединяют колбу от установки и взвешивают ее, определяя массу m₂ колбы и воздуха в ней при давлении Р₂;

5) по формуле вычисляют молярную массу ;

6) пункты 2-5 повторяют не менее 3-х раз;

7) результаты измерений заносят в таблицу;

Таблица 1.

№	Р1	Т	М1	М2		V			()2
ср

8) абсолютную и относительную погрешности находят по формулам

где n – число измерений

9) окончательный результат записывают в виде:

Контрольные вопросы

1 Какой газ называется идеальным?

2 Записать уравнение Менделеева-Клапейрона.

3 В чем заключается физический смысл универсальной газовой постоянной R?

4 Что показывает молярная масса газа?

5 Что показывает отношение ?

6 Что выражает число Авагадро?