Прибор изучения газовых законов

Учебная техника и наглядные пособия

просто, удобно, доступно

Средняя школа

Прибор предназначен для демонстрации и исследования изопроцессов в газах.

2. Описание прибора

Прибор (рис.1) представляет собой систему из пластмассового оцифрованного цилиндра (1) емкостью 150 мл с поршнем, помещенного в прозрачный сосуд (2), и демонстрационного манометра (3)с пределом измерения 0 — 300 мм рт.ст., соединенных между собой эластичной трубкой (4) с тройником (5) и зажимами (6 и 7). Шток поршня может принимать фиксированные положения через 20 мл общего объема цилиндра с помощью фиксатора (8) и отверстий в верхней его части и штоке.

Максимальная емкость газа в замкнутой системе — 155 мл (цилиндр 150 мл + соединительные трубки и манометр 5 мл).

Для проведения демонстраций необходим жидкостный термометр или электронный термометр, если цилиндр оснащен термодатчиком, и барометр-анероид.

3. Рекомендации по проведению демонстрационных опытов

Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс)

Изопроцесс — идеализированная модель реального процесса, которая только приближенно отражает действительность.

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называется изотермическим. Для поддержания температуры газа постоянной необходимо, чтобы он мог обмениваться теплотой с большой системой — термостатом. В данном опыте термостатом служит атмосферный воздух, т.к. его температура заметно не меняется на протяжении всего процесса.

Для проведения опыта по доказательству справедливости закона Бойля-Мариотта необходимо установить поршень по нижнему краю на отметку 150 мл при открытых зажимах, закрыть зажим, соединяющий манометр с атмосферой, получив замкнутую термодинамическую систему. Записать показания барометра-анероида и объем воздуха в замкнутой системе (157 мл). Затем давить на поршень и записывать показания приборов в таблицу:

Полученные результаты дают возможность сделать вывод, что при неизменной массе газа и постоянной температуре произведение объема газа на давление есть величина постоянная, т.е. объем газа обратно пропорционален производимому на него давлению.

Закон Гей-Люссака (изобарный процесс)

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называется изобарным, т.е. для газа данной массы отношение объема к температуре постоянно. Эта зависимость графически изображается прямой, называемой изобарой.

Для исследования этого процесса необходимо полость цилиндра соединить с атмосферой, установить шток на делении, например, 50 мл, налить в сосуд холодную воду так, чтобы уровень ее был несколько выше кромки штока, закрыть зажим и через некоторое время замерить температуру воздуха в замкнутом объеме электронным термометром или температуру воды в сосуде жидкостным термометром. Показания температуры холодного воздуха и объем системы (в нашем случае 55 мл) занести в таблицу:

Долить в сосуд немного горячей воды, в результате чего давление воздуха в цилиндре повышается и шток поднимается. Легким движением штока установить первоначальное давление, снять показания термометра и нового объема системы. Еще раз долить горячей воды и повторить измерения, сохраняя постоянным давление в системе. Показания занести в таблицу.

Взяв за начало координат первоначальные объем системы и температуру в ней воздуха, по данным в таблице вычертить график, который должен показать, что увеличение объема воздуха при нагревании на одинаковое число градусов остается постоянным. Для каждой пары измерений проверить выполнение уравнений V1/T1=V2/T2, V2/T2=V3/T3 и по уравнению d=?V/V1?T вычислить коэффициент объемного расширения воздуха при постоянном давлении.

Закон Шарля (изохорный процесс)

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называется изохорным, т.е. для газа данной массы отношение давления к температуре постоянно. Эта зависимость графически изображается прямой, называемой изохорой.

Для исследования этого процесса необходимо полость цилиндра соединить с атмосферой, установить шток на делении 120 мл и зафиксировать его шпилькой. Налить в сосуд холодную воду так, чтобы уровень ее был несколько выше кромки штока, закрыть зажим и через некоторое время замерить температуру воздуха в замкнутом объеме электронным термометром или температуру воды в сосуде жидкостным термометром. Зафиксировать показания барометра-анероида и температуру воздуха в цилиндре.

Быстро слить примерно две трети объема холодной воды и долить в сосуд горячей воды. Через некоторое время зафиксировать температуру воздуха в системе и показания манометра. Доливая горячую воду, снять показания приборов и занести их в таблицу:

uchteh.ru

Прибор для изучения газовых законов (с манометром) в России, описание, купить, для школ доставка бесплатная по всей РФ

Прибор для изучения газовых законов (с манометром)

Прибор для изучения газовых законов (с манометром)

Прибор для изучения газовых законов (с манометром)

Данная модификация прибора для изучения газов относится к узкоспециализированному лабораторному оборудованию и предлагается для включения в образовательную деятельность учебных лабораторий.

Техническое описание прибора для изучения газовых законов

Данный прибор является многокомпонентной установкой, производится промышленным способом из высококачественных материалов в полном соответствии с санитарными нормами, правилами и техническими регламентами на изготовление данного типа лабораторных установок.

Габаритные размеры упакованного прибора составляют 26х27х11 см при массе в пределах 680 г.

Комплект поставки устройства представлен:

• пластиковым стаканом, снабженным специальной подставкой;
• встроенным в пластиковый стакан шприцем, обладающим объемом в 150 мл;
• металлическим фиксатором;
• канцелярским зажимом;
• демонстрационным манометром;
• тройником;
• 2-мя прозрачными гибкими трубками, изготовленными из силикона и обладающими внутренним диаметром в 4 мм при длине 13 см;
• одной прозрачной силиконовой трубкой с внутренним диаметром в 4 мм при длине в 5 см;
• руководством пользователя.

Поршень и шприц имеют конструктивные отверстия для фиксатора. Для успешного проведения демонстрационных экспериментов необходимо наличие некоторого дополнительного оборудования: барометра и термометра.

При проведении опытов стоит учитывать наличие дополнительного объема воздуха в силиконовых трубках, который составляет около 4 мл.

Прибор для изучения газов сертифицирован и предлагается к включению в образовательную деятельность физических учебных лабораторий.

Использование прибора для изучения газов

Данное устройство рекомендуется для использования в ходе:

• фронтальных демонстрационных экспериментов при изучении термодинамики и молекулярной физики;
• самостоятельных проектных работ учащихся;
• практических и лабораторных работ.

Включение данного устройства в образовательную деятельность позволяет обеспечить высокий уровень наглядности, привить учащимся навыки использования лабораторного оборудования подобного типа, повысить уровень их заинтересованности в изучении физики, сформировать научное мировоззрение в их сознании, обеспечить результативность обучения и выполнить прочие требования ФГОС.

Прибор для изучения газовых законов (с манометром) купить с бесплатной доставкой можно в нашем магазине СОЛНЕЧНЫЙ-МИР.РФ.

Прибор для изучения газовых законов (с манометром) доставляется в любую точку Российской Федерации, для школ доставка БЕСПЛАТНАЯ.

На товар Прибор для изучения газовых законов (с манометром) цена актуальная и указанна на сайте и в прайсе.

Актуальность фото Прибор для изучения газовых законов (с манометром) следует уточнять у консультанта по бесплатному телефону 8-800-775-05-47, звонок бесплатный с любого телефона, из РФ.

Подготовка документов для школ в соответствии с гос. требованиями, предоставление мониторингов, сертификатов и других необходимых документов. Соответствие ФГОС.

С этим товаром смотрят

xn—-itbkcijdbf2ab0f9b.xn--p1ai

ОБЩЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

ПРИКАЗ № 336 новостройки

ВЫСШЕЕ ПРОФЕС­СИОНАЛЬ­НОЕ ОБРАЗО­ВАНИЕ

ДОШКОЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ (старшая группа)

РАСПРОДАЖА

КЛАССЫ ПРИКЛАДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

СРЕДНЕЕ и НАЧАЛЬНОЕ ПРОФЕС­­СИОНАЛЬ­­НОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Набор демонстрационный «Газовые законы и свойства насыщенных паров»

• 

Набор демонстрационный «Газовые законы и свойства насыщенных паров» предназначен для демонстрации основных закономерностей, изучаемых по теме «Молекулярная физика», знакомства учащихся с такими понятиями, как изопроцессы в идеальном газе, работа газа, циклический процесс, насыщенный пар. С помощью набора можно провести 8 экспериментов, в том числе:
Опыт 1. Изотермический процесс
Опыт 4. Уравнение состояния идеального газа
Опыт 6. Работа при сжатии и расширении газа
Опыт 8. Постоянство давления насыщенных паров при изменении объема

Состав набора:
1. установка «Изотерма», в которую встроен датчик объема газа ,
2. установка «Изохора», в которой встроен датчик температуры,
3. установка «Изобара», объем резервуара которой изменяется, сохраняя постоянным давление во внутреннем объеме, температура газа контролируется встроенным датчиком температуры,
4. цифровой датчик абсолютного давления,
5. зажим
6. комплект трубок с переходником.

Технические характеристики:
Объем установки «Изотерма» изменяется в диапазоне значений от 30 до 120 см3, объем установки «Изобара» изменяется в диапазоне значений от 300 до 750 см3, объем установки «Изохора» остается неимзенным и составляет 250см3.
Все установки имеют стержень для закрепления их в штативе.
Цифровой датчик давления (абсолютного) имеет диапазон измерения от 0 до 200 кПа, погрешность измерения составляет 2%. Размер корпуса составляет 70х40х25 мм. Датчик имеет разъем USB (BF) для подключения к USB-порту компьютера с помощью соединительного кабеля. Корпус датчика имеет отверстие с вмонтированной гайкой для вкручивания стержня (и закрепления в штативе) и слой магнитной резины на одной из сторон для крепления датчика на металлической поверхности.
Толщина стенок и материал соединительных трубок, входящих в состав набора, обеспечивают откачку установок до давления 102Па.

Набор имеет диск с программным обеспечением — сценариями для проведения экспериментов, которые обеспечивают запись данных, их обработку и представление на экране. В частности, алгоритм обработки данных в эксперименте по циклическому процессу в газе обеспечивает наглядное представление работы газа в виде закрашиваемых в красный цвет (положительная работа) и синий цвет (отрицательная работа) областей графика в координатах (V, p).
Набор обеспечен методическим руководством по проведению экспериментов, отпечатанным типографским способом.

*На фото представлены установки, подготовленные к экспериментам. В комплект набора демонстрационного «Газовые законы и свойства насыщенных паров» не входят штативы лабораторные и ёмкости для воды.

Для работы необходимы:

* Внимание! Изображение товара может отличаться от полученного Вами товара. Производитель оставляет за собой право изменять комплектацию и технические характеристики учебных пособий без предварительного уведомления, при этом функциональные и качественные показатели наглядных пособий не ухудшаются.
Информация о товаре носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой Статьей 437 ГК РФ.

Убедительная просьба, при покупке учебного оборудования согласовывать с менеджером важные для Вас характеристики, комплектацию и цену учебного оборудования.

td-school.ru

Урок по теме «Газовые законы»

Разделы: Физика

Тема: «Газовые законы»

Цель образовательная:

• установить связь между двумя термодинамическими параметрами при неизменном третьем параметре экспериментальным и теоретическим способами;
• показать графическую интерпретацию изопроцессов;
• указать границы применимости теории идеальных газов;
• рассмотреть следствия из уравнения состояния идеального газа.

Цель развивающая: совершенствовать экспериментальные навыки.

Цель воспитательная: продолжить формировать умение принимать решения.

Тип урока: изложение нового материала.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый.

Учебно-наглядные пособия:

1. Прибор для демонстрации газовых законов: цилиндр переменного объема, манометр демонстрационный закрытый со шкалой 0 — 1,6 ат, трубка резиновая.
2. Описание виртуального фронтального экспериментального задания.
3. Опорная таблица «Газовые законы».

План урока:

1. Организационный момент — 1-3 мин.
2. Этап подготовки обучающихся к активному и сознательному усвоению нового материала (фронтальная беседа) – 10 мин.
3. Этапы усвоения новых знаний – 50 мин.
   • объяснительная беседа;
   • демонстрационный эксперимент;
   • виртуальные фронтальные экспериментальные задания (работа в группах).
4. Закрепление новых знаний (решение задач) – 10 мин.
5. Подведение итогов (5 мин.).
6. Домашнее задание. Инструктаж по его выполнению (2 мин.).

1. Приветствие учителя.
2. Повторяется решение задач у доски, фронтально — основные вопросы теории:
   • Что вы понимаете под параметрами состояния?
   • Какие термодинамические параметры характеризуют состояние газа?
   • Что называется уравнением состояния идеального газа?
   • Для чего нужно уравнение состояния идеального газа?
   • Сколько параметров газа могут претерпевать изменения в уравнении Менделеева – Клапейрона?
3. Изучение нового материала: вывод газовых законов.

Газовые законы выполнены для идеального газа при m = const.

Задание №1 (выполняет учитель)

С помощью демонстрационного эксперимента установить зависимость между давлением и объемом при постоянной температуре.

Рис. 1 Установка для демонстрации закона Бойля – Мариотта.

Несколько раз медленно изменяют на одну условную единицу объем воздуха в цилиндре и наблюдают за показаниями манометра, фиксируют значение давления воздуха. Данные опыта записывают в таблицу.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Газовые законы-экспериментальное решение задач

ЦЕЛЬ УРОКА:

1.Опытным путём осуществить зависимость между объёмом, давлением итемпературой данной массы газа, используя традиционное оборудование.

2. Аналитически проверить справедливость уравнения состояния идеального газа.

3. По результатам опыта построить график зависимости давления газа от температуры.

С помощью лаборатории L – micro, персонального компьютера, измерительного блока, программы L – micro со сценариями экспериментов, приборов «Изотерма», датчиков объёма и абсолютного давления установит зависимость между двумя термодинамическими параметрами при неизменном третьем. Экспериментально проверить справедливость закона Бойля – Мариотта.

Произвести анализ полученных зависимостей, сравнивая их друг с другом и с теоретической.

Научиться проводить сложные и интересные опыты, автоматизировать

процесс сбора, обработки и преобразования физической информации.

ЗАДАЧИ УРОКА

Образовательные: выявить уровень усвоения формул законов и их применения.

Воспитательные: показать значение и применение компьютерной лаборатории L – micro что это новый этап в развитии натурного эксперимента в отличие от компьютерного моделирования.

Развития мышления: пробудить исследовательские способности, творческий поиск — физика открытая наука, но в ней имеется масса незавершенных и почти не начатых исследований.

СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ: компьютер, компьютерный измерительный блок, программа L -micro со сценарием эксперимента «Изотермический процесс», прибор «Изотерма» с встроенным датчиком объёма газа, датчик абсолютного давлениядавления, штатив с принадлежностями (лапки, муфты), мультимедийный проектор, сильфон 5 шт., манометр 5 шт., термометр.

ХОД УРОКА

Теория Состояние данной массы газа характеризуется тремя параметрами объёмом V, давлением P и термодинамической температурой T. Уравнение, определяющее эту связь, называют уравнением состояния. Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре называют изотермическим. В природе и технике изменение всех величин происходит одновременно, но при этом соблюдается

закономерность, выраженная состоянием газа: при m = const.

Для данной массы газа произведение объёма на давление, делённое на термодинамическую температуру — величина постоянная. Давление газа при неизменной температуре меняется обратно пропорционально его объёму. Кривая, выражающая эту связь является равносторонней гиперболой, асимптоты которой координатные оси; её уравнение , где c – постоянная. Закон сжатия газа был открыт в 1662 году Бойлем. Опытное исследование произвёл Мариотт в1676 году. Проверить эту зависимость экспериментально можно, используя прибор для изучения газовых законов.

Выполнение задания

Собрать установку по схеме, рисунок,1 слайд № 3

Определить цену деления шкалы манометра.

Рассчитать изменение давления воздуха, если его объём уменьшится на 0,8, 0,6, 0,4 и 0,2 условных единиц. Ответ проверить на опыте.

Записать в таблицу №1 значения давления воздуха в сильфоне в паскалях, объём в условных единицах, слайд № 4.

Вычислить постоянную C для каждого опыта.

Сравнить результаты измерений и сделать вывод.

Построить график зависимости давления от его объёма в координатных осях P,V, рисунок 2, слайд № 5.

1. Собрать установку по схеме, рисунок 1,слайд №7, №8

2. Запустить программу L – micro “Молекулярная физика», раздел «Газовые законы» — эксперимент «Изотермический процесс». Выбирать сценарий. Медленно вращая рукоятку винта, сжать газ и перевести поршень в другое предельное положение. Кривые и цифровые индикаторы на экране компьютера показывают изменение давления и объёма газа.

3. Кнопка «Функция» выведет на экран компьютера аппроксимирующую кривую – гиперболу вместе с уравнением этой кривой рисунок 3, слайд № 9.

4. Кнопка «далее» переведёт к режиму обработки, перестроит те же самые полученные в эксперименте точки в координатах . Для изотермического процесса такая зависимость является линейною.

5. Кнопа «прямая» — на экране компьютера строится прямая линия и выводится её уравнение
Коэффициент является постоянной из уравнения для изотермы , рисунок 4, слайд №10.

6. Кнопка «далее» — на экране компьютера таблица данных эксперимента, рисунок 5, слайд №10.

7. Кнопка «архив» — сохранение полученных данных.

Подведение итогов урока

Оценки за работу во время опроса.

Оценки за решение задач.

Домашнее задание: вычислить объём исследуемого газа в кубических метрах, учитывая, что диаметр сильфона равен 100 мм, а расстояние между двумя соседними делениями шкалы прибора – 15 мм, слайд №6

Список литературы

Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев Физика -10 Москва «Просвещение», 2010

Л.С. Жданов, Г.Л. Жданов Физика для средних специальных заведений «Альянс» Москва 2010

С.В. Хоменко, А. В. Чарушин, Е.Б. Петрова Руководство по выполнению работ — Москва МГИУ, 2007

Р. А. Дондукова. Руководство по проведению лабораторных работ по физике. – К., Высшая школа, 1993

Приложения:

Слайд №1 Задание

Слайд №2 Прибор для изучения газовых законов

Слайд №3 Таблица №1

Слайд №4График зависимости между давлением и объёмом при постоянной температуре

Слайд №5Контрольное задание домашнее

Слайды №7и №8 установка «Изотерма»

Слайды №9 и №10 Обработка данных эксперимента и таблица данных

Просмотр содержимого документа
«Газовые законы-экспериментальное решение задач »

Решение задач, используя физический эксперимент

• Пользуясь сильфоном и манометром, собрать установку, рисунок 1
• Записать в таблицу №1 значение давления воздуха в сильфоне и его объём
• Рассчитать изменение давления воздуха, если его объём уменьшится на 0,8, 0,6, 0,4 и 0,2 условных единиц. Ответ проверить на опыте.
• Вычислить постоянную для каждого опыта
• Сделать аналитический анализ изотермического процесса
• Построить график в координатных осях P,V, рисунок 2

Прибор для изучения газовых законов

• 1- Сильфон металлический гофрированный цилиндр переменного объёма
• 2 -манометр
• 3 — резиновый шланг
• 4 — демонстрационная шкала
• 5,6 — краны манометра
• 7- винт
• 8 -термометр

График зависимости между давлением и объёмом при постоянной температуре

• Газы следуют закону Бойля – Мариотта

• Равносторонняя гипербола выражает связь между давлением и объёмом при постоянной температуре

• Вычислить объём исследуемого газа в кубических метрах, диаметр сильфона равен 100 мм, расстояние между двумя соседними делениями шкалы прибора – 15 мм
• Измениться ли найденное значение С, если опыт проводить с другой массой газа?
• При каком условии справедлив закон Бойля – Мариотта?

Определение зависимости давления газа от объёма при постоянной температуре с использованием лаборатории L -micro

• Собрать установку
• Запустить программу L – micro эксперимент «Изотермический процесс».
• Выбрать сценарий эксперимента
• Присоединить датчики к разъёмам измерительного блока.
• Перевести поршень из V min в V max
• Нажать кнопку «пуск»

Сжать газ — перевести поршень из крайнего нижнего положение в предельное верхнее положение

Обработка данных эксперимента

Кнопка «Функция» выведет

на экран гиперболическую зависимость и уравнение изотермического процесса

Кнопа «прямая» выведет на экран прямую линию и её уравнение

kopilkaurokov.ru