Lucrare de Laborator Boyle-Mariotte

Lucrare de laborator nr. 1

„Studiul unei transformări simple a gazului ideal” Scopul lucrării: Determinarea experimentală a presiunii unei mase date de gaz şi verificarea legii Boyle-Mariotte. Aparate şi materiale: un tub de sticlă închis la un capăt cu lungimea de 30 ÷ 50 cm şi diametrul de 8 ÷ 10 mm; un vas transparent de formă cilindrică cu înălţimea de 30 ÷ 40 cm; un barometru aneroid pentru determinarea presiunii atmosferice; o riglă cu diviziuni milimetrice. Consideraţii teoretice: Legea Boyle-Mariotte se exprimă matematic prin relaţia pV=const. sau p1V1= p2V2, atunci cînd T=const. În această lucrare vom studia o masă de aer, considerat drept gaz ideal, ce se află în interiorul unui tub de sticlă cu lungimea  şi aria secţiunii S. Dacă tubul este introdus cu deschizătura în jos într-un vas cu apă, atunci lungimea coloanei de aer din el se micşorează cu valoarea h a înălţimii coloanei de apă care intră în tub (fig. 1.). Din legea lui Boyle-Mariotte şi cele menţionate mai sus obţinem p0S =pS( -h) sau p0 =p( -h), unde p0 este presiunea atmosferică, iar p este presiunea aerului din tub după scufundare. Presiunea p se determină prin măsurarea diferenţei de nivele H-h ale apei din vas şi, respectiv, din tub (fig. 1.). Presiunea în punctul A de la capătul inferior al tubului pA=p+ρgh, iar pentru presiunea din punctul B avem pB=p0+ ρgH. Egalînd pA=pB, exprimăm presiunea aerului închis în tub: p=p0 + ρg(H-h), unde ρ este densitatea apei, iar g acceletaţia gravitaţională. Modul de lucru: 1. Măsurăm presiunea atmosferică cu ajutorul barometrului aneroid. 2. Măsurăm lungimea tubului de sticlă  . 3. Determinăm produsul p0 dintre presiune şi lungimea coloanei de aer în starea iniţială. 4. Introducem în vasul cu apă tubul de sticlă cu capătul deschis în jos. 5. Măsurăm înălţimea coloanei de apă din tub h şi înălţimea apei din vas H, apoi determinăm lungimea coloanei de aer  -h în starea finală. 6. Măsurăm diferenţa dintre nivelele de apă din vas şi tub şi cu ajutorul relaţiei p=p0+ ρg(H-h), determinăm presiunea aerului din tub în starea finală. 7. Determinăm produsul p( -h)dintre presiune şi lungimea coloanei de aer în starea finală. 8. Comparăm valorile produselor p0 şi p( -h) şi observăm egalitatea aproximativă a lor, verificînd astfel legea Boyle-Mariotte. 9. Repetăm măsurările de 2÷3 ori şi efectuăm operaţiile 4-8 de fiecare dată, rezultatele obţinute le introducem în tabel. 10. Formulăm concluziile privind rezultatele obţinute.

Nr

p0



h

H-h

p

p0

p( -h)

. crt . 1 2 3

(kPa)

(m)

(m)

(m)

(kPa)