Х ід виконання роботи та обробка результатів вимірювання.

1.Закрити кран 3 і відкрити кран 2. Накачати у балон додаткове повітря і, закривши кран 2, зачекати поки стабілізується перепад висот у водяному манометрі. Виміряти перепад висот h₁ і результат занести у Таблицю.

2.Відкрити на короткий час кран 3, давши можливість газу у балоні адіабатично розширитись. Закривши кран 3, зачекати поки стабілізується перепад висот у манометрі. Виміряти перепад висот h₂ і результат заненести у Таблицю.

4.Дослід повторити 7 разів.

5.Занести до Таблиці систематичну похибку вимірювання висоти у манометрі.

Методика обробки результатів вимірювання

Статистичну обробку результатів вимірювання провести у додатку Excel. Середнє значення розрахувати за формулою (13). Границю довірчого інтервалу обчислити за формулою

.

Результати обчислень занести у робочий зошит у вигляді

.

Контрольні питання

1. Викласти основні положення класичної теорії теплоємності ідеального газу.

2. Визначити адіабатичний процес. Вивести рівняння Пуассона.

3. Виведіть вираз (12).

Лабораторна робота № 15

Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини

Мета роботи.

Виміряти коефіцієнт поверхневого натягу деякої рідини _х за допомогою порівняльного методу з еталонною рідиною, коефіцієнт поверхневого натягу якої ₀ відомий.

Прилади та обладнання

• мензурка з краном,

• еталонна та досліджувана рідини,

• мірний стакан.

Коротка теорія

В § 30 Додатку докладно розглянута класична модель рідини, визначено потенціальну енергію поверхневого натягу, величини сили поверхневого натягу, явища змочування та капілярні явища.

В експериментальній установці застосовується метод відриву краплі рідини від горловини бюретки при повільному витіканні рідини з бюретки. Приймається, що у момент відриву краплі її вага Р=m_хg, де m_х  маса краплі, врівноважується силою поверхневого натягу F=_x2r, що діє по колу “шийки” краплі, радіус якої дорівнює радіусу носика бюретки r

. (1)

Аналогічний вираз можна записати у випадку витікання з бюретки еталонної рідини

, (2)

де m₀  маса краплі еталонної рідини.

З виразів (1) та (2) можна одержати вираз для _х

(3)

Якщо з бюретки витече об’єм V, що містить крапель еталонної рідини та такий само об’єм досліджуваної рідини з крапель, то відношення мас у виразі (3) можна записати через густини рідин ₀ та _х

. (4)

Хід виконання роботи

1. Промити бюретку дистильованою водою і залити досліджувану рідину.

В ідкрити кран бюретки так, щоб було повільне витікання рідини з носика бюретки (до 20 крапель за хвилину). Підставити під краплі мірний стакан і наповнити його рідиною, порахувавши в процесі витіканні рідини кількість крапель у ньому. Результат занести до Таблиці. Дослід повторити 7 разів.

2. Провести аналогічний дослід для еталонної рідини.

3. Занести до Таблиці систематичну похибку для виміряної кількості крапель

4. Значення , , узяти з таблиць фізичних сталих.

Методика обробки результатів вимірювання

Статистичну обробку результатів вимірювання провести у додатку Еxcel за методикою обробки результатів посередніх вимірювань. Середнє значення обчислити за формулою (4).

Границю довірчого інтервалу визначити за формулою

Результати обчислення занести до робочого зошита у вигляді

.

Контрольні питання.

1. Розкажіть про класичну модель рідини, поверхневий натяг та енергію поверхневого натягу.

2. Виведіть вираз (3).

3. У чому полягає методика статистичної обробки результатів посередніх вимірювань.

Лабораторна робота № 16