Hình 3 .5 Ống đồng, thép hoặc nhôm
9. Dự kiến cấu trúc của luận văn
3.1.1. Thiết kế thiết bị thí nghiệm cho Quá trình đẳng nhiệt
Thiết bị đầu tiên chúng tôi tiến hành thiết kế dùng để nghiệm lại kiến thức phần khí lí tưởng liên quan tới Quá trình đẳng nhiệt – Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt (Bài 29 – SGK Vật lí 10 trang 156).
a. Mục đích chế tạo
Kiểm chứng lại nội dung của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
b. Cơ sở lý thuyết
Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
𝑝~1
𝑉 ℎ𝑎𝑦 𝑝𝑉 = ℎằ𝑛𝑔 𝑠ố
Nếu gọi p1, V1 là áp suất và thể tích của một lượng khí ở trạng thái 1; p2, V2 là áp suất và thể tích của lượng khí này ở trạng thái 2, thì theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt ta có
𝑝1𝑉1 = 𝑝2𝑉2
c. Vật dụng: Xi lanh y tế, bóng bay nhỏ
d. Mô tả sẩn phẩm: Ta sử dụng một xi lanh y tế bỏ kim với dung tích
100ml, 1 bóng bay nhót cao su thổi phồng với kích cỡ gần bằng lòng xi lanh có thể đẩy dễ dàng trong xi lanh.
27
Hình 3.1. Dụng cụ thí nghiệm nghiệm lại quá trình đẳng nhiệt – Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
f. Tiến hành thí nghiệm
Bóng bay quả nhót được thổi gần bằng kích thước lòng xi lanh, có thể di chuyển dễ dàng trong lòng xi lanh.
- Ta cho bóng bay vào trong lòng xi lanh, dùng tay bịt kín đầu xi lanh và ép xi lanh nén lại sao cho không để lượng khí trong xi lanh thoát ra ngoài và thực hiện từ từ tránh tối đa tiếp xúc nhiệt để nhiệt độ trong lòng xi lanh không thay đổi và thả tay đầu bịt.
Kết quả thu được: Khi ta ép xi lanh, thể tích xi lanh giảm và quả bóng đồng thời cũng xẹp xuống, thả tay ra thì bóng bay quay trở về thể tích ban đầu. - Ta để bóng bay sâu bên trong xi lanh và đầu mút của xi lanh gần sát với bóng bay, bịt chặt đầu ra của xi lanh sau đó rút xi lanh để mở rộng thể tích lòng xi lanh sao cho không để lượng khí bên ngoài tràn vào trong xi lanh và cũng tránh tối đa tiếp xúc nhiệt lên xi lanh.
Kết quả thu được: Khi ta rút xi lanh thì thể tích bóng bay được mở rộng theo thể tích của lòng xi lanh, khi thả tay bịt xi lanh thì kích thước của bóng bay quay trở về trạng thái ban đầu.
=> Ta dễ dàng giải thích được kết quả thí nghiệm tuân theo hiện tượng của quá trình đẳng nhiệt – Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt.
g. Ưu điểm của thí nghiệm
- Đơn giản, dễ dàng thao tác và dễ dàng thành công
- Dụng cụ rất dễ kiếm, dễ chế tạo, giá thành rẻ nên phù hợp để nhân rộng. - Đảm bảo vệ sinh, an toàn, kết quả rõ ràng.
28