HÒ CHÍ MINH CHO HS LỚP 12 THEO CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC
II. BỘ THÍ NGHIỆM VAT LÝ ĐẠI CUONG CUA TRƯỜNG DAI HỌC SƯ
1. MỤC DICH
Kiem chứng lai ba định luật thực nghiệm của chất khí: định luật BoyleMariotte, định luật Charles va định luật Gay-Lussac. Từ đó, kiểm chứng lại điều kiện áp dụng
phương trình trạng thái của khí lý tưởng cho một khối khí trong thực tế 2. GIỚI THIỆU CHUNG
Bài thí nghiệm được thực hiện dựa trên lý thuyết động học phân tử về các định luật liên quan đến 3 thông số trạng thái của chất khí: áp suất, nhiệt độ, thé tích. Trong bài thí nghiệm này, bạn sẽ kiêm chứng lại ba định luật thực nghiệm vẻ chất khí dé xác nhận mỗi quan hệ giữa 3 thông số (p.V,T) của một khối khí ở trạng thái cân bằng
nhiệt động lực học nảo đó.
Ngoài ra, trong hệ thí nghiệm này, bạn cần sử dụng thêm một số kiến thức cơ ban về thủy tĩnh học và quang học dé có thẻ hiểu rõ và giải thích được một số vấn dé
gặp phải trong quá trình làm thực hành.
Bài thí nghiệm được bồ trí với các dụng cụ thí nghiệm chính như sau:
+ Áp kế điện tu.
+ Bơm khí nén.
+ Ong pipette thăng đứng, có thê tích t6i đa 2ml.
+ Cylindre kèm piston, gắn với hệ vi chỉnh vị trí của piston.
+ Nhiệt kế rượu.
Khối khí cần khảo sát được chứa trong một pipette đặt thang đứng. giới hạn một đầu bởi van ba chiều, đầu còn lại được giới hạn bởi mặt thoáng khối dau kĩ thuật.
Dé làm thay đôi nhiệt độ của khí, người ta lồng pipette trong một dng thủy tỉnh chứa một lượng nước phù hợp. Khi cân bằng nhiệt xảy ra, nhiệt độ của khối khí trong
28
pipette sẽ bằng với nhiệt độ của khôi nước, và được xác định giá trị bởi một nhiệt kế rượu đặt chìm một phan trong nước. Đề nhiệt độ của khối nước được đồng nhất, người ta sử dụng cơ chế khoáy nước bằng cách sục khí nén vào phần bên dưới của khối nước trong ống thủy tinh
3. AN TOÀN KHI THỤC HIEN THÍ NGHIỆM
gấu
Thí nghiệm này có sử dụng chất lỏng là dầu kĩ thuật nên bạn phải hết sức lưu ý đến trình tự thao tác của mình đẻ bảo đảm dầu không di chuyên ra khỏi phạm vi của ống pipette và ống nối áp kế. Bạn phải báo cáo với GV hướng dẫn ngay lập tức khi xảy ra sự có dé kịp thời xử lí
29
4. THỤC HIỆN THÍ NGHIỆM
1 en Pipette thủy tinh Ụ Cylindre
F Co nối 3 hướng
Bảng 2.1.
Mi ý.
Ap ke Do áp suat của khôi khí cân khảo sát chứa trong điện tử pipette thủy tinh
Bom Bơm khí | Khi sục khí vào khôi nước sẽ giúp trộn déu các
nén khí phần nước khác nhau trong ông, tạo ra sự đồng nhất về nhiệt độ của khỗi nước
Van 3|V, ~~ | Cho phép điều khiến sự ra/vào của không khí trong
chiều nhánh N, hoặc dé đo áp suất khí trong nhánh N¡ khi được nối với áp kế điện tử
Cho phép điêu khiến sự ra/vào của không khí trong
vùng khống gian của cylindre C, và C).
30
vit-me
Lam bình chứa khôi dau ki thuật, đông thời kết hợp
với cylindre C¡ đề tạo thành 1 khôi không khí kín
Một đâu của van được bịt kín nên có chỉ có tác
dụng giữ hoặc xả khối nước chứa trong bình thủy tinh khi cần thiết
Chứa pipette, nước và một sô thành phân khác của
hệ thí nghiệm
Chứa khôi khí cân khảo sát các thông số trạng thái của nó.
Do nhiệt độ của nước, từ do suy ra nhiệt độ của
khối khí đang nghiên cứu khi nó cân băng nhiệt
Một đâu của van được bịt kín nên có chỉ có tác
dụng giữ hoặc xả khối khí cần khảo sát chửa trong pipette thủy tỉnh khi cần thiết
Giúp việc đô nước vào bình thủy tỉnh được thuận tiện, an toàn.
Tác nhân truyền ap suât giữa cylindre C; và các
nhánh Nụ, No; đồng thời đóng vai trò một phần bình chứa khối không khí đang khảo sát
Chứa dâu kĩ thuật trong trường hợp sinh viên thực
hiện sai thao tác khiến dầu bị tràn ra khỏi nhánh N,
hoặc N>.
Giúp việc dịch chuyên piston trong cylindre C;,
được dễ dàng, và có tác dụng giữ yên vị trí của
piston mà không cần sự can thiệp của người làm thí
nghiệm
31
Lưu y:
Giá trị áp suất được cho bởi áp kế điện tử pđo là áp suất tương đổi (so với ấp suất khí quyền pạ=760mmHg). Vì vậy, giá trị áp suất tuyệt đối được tính băng:
P = Po + Po = Pa + Po (mmHg )
Lưu ý về an toàn
Tuyệt đối KHONG làm dau kĩ thuật lọt ra khỏi ống pipette và các nhánh N; và
N2
Dé dam bao điều này, trước khi bắt tay vào thực hiện thí nghiệm hoặc sau khi kết thúc thí nghiệm, bạn phải đưa áp suất các khối khí có trong hệ vẻ áp suất khí quyền bằng cách thực hiện đúng thứ tự các bước sau:
Bị: thiết lập cá 3 van Vì, V2, V3 đều ở vị trí khóa các nhánh của chúng
B;: mở từ từ van V> dé nó nằm ở vị trí thông cả 3 nhánh. Lúc nay, áp suất trong cylinder Cạ được đưa về giá trị áp suất khí quyền
B;: Xoay từ từ tay van của Vị và Và sao cho cả 3 nhánh được nối thông với
nhau