Вивчення ізобарного процесу

Мета: експериментально перевірити закон Гей-Люссака.
Обладнання: скляна трубка, запаяна з одного кінця, циліндрична скляна посудина із гарячою водою, скляна посудина з водою кімнатної температури, лінійка, термометр.
Виконання роботи:

1. Виміряти довжину скляної трубки, що буде відповідати значенню висоти стовпчика повітря в трубці L₁. Результат вимірювання занести до таблиці.
2. Заповнити циліндричну скляну посудину гарячою водою та опустити трубку запаяним кінцем у воду.
3. Почекати 3 – 5 хв, після цього виміряти температуру гарячої води (яка буде відповідно дорівнювати температурі повітря у трубці Т₁). Результат вимірювання занести до таблиці, значення температури подати у кельвінах.
4. Закрити пальцем відкритий кінець трубки, перевернути її та швидко опустити закритим кінцем у посудину із водою кімнатної температури. Після цього прибрати палець.
5. Почекати 3 – 5 хв, змінити глибину занурення трубки так, щоб рівень води у посудині та трубці були рівні (див. рисунок). Виміряти температуру повітря у кабінеті Т₂ та довжину стовпчика повітря у трубці L₂. Результати вимірювань записати у таблицю.
6. Обчислити відношення висоти стовпчика повітря до його температури
   (С = L/T) для двох станів та порівняти їх.
7. Оцінити відносну похибку перевірки рівності:
   
8. Зробити висновок, в якому зазначити: який закон експериментально перевірявся; які величини для цього вимірювали; яким є результат перевірки; у чому причина похибки; вимірювання якої величини дає найбільшу похибку.

Контрольні питання:
1) Які термодинамічні параметри характеризують стан газу?
2) Який процес називають ізобарним?
3) Який закон справджується для ізобарного процесу? Сформулюйте цей закон.
4) Які термодинамічні параметри змінювалися у ході проведення експерименту, а які залишалися сталими?
5) Чи змінювалася маса повітря в трубці протягом експерименту? Якщо змінювалася, то як?
6) Чому для перевірки ізобарного закону достатньо знати довжину трубки та не треба вимірювати площу отвору?
7) Чому у досліді треба чекати 3 – 5 хв перед тим, як виміряти температуру води у посудині або висоту стовпчика повітря у трубці?
8) Навіщо вирівнювати рівні води у посудині та трубці перед тим, як виміряти висоту стовпчика повітря (п.5)?