home

№243 Построение изотерм Амага для воздуха

?
Кафедра общей физики ПГУ
Лаборатория молекулярной физики
Лабораторная работа № 243

Лабораторная работа № 243
ПОСТРОЕНИЕ ИЗОТЕРМ АМАГА ДЛЯ ВОЗДУХА
Принадлежности: экспериментальная установка в сборе.
Введение. Термодинамической системой называется тело или сочетание
нескольких тел, находящихся в тепловом контакте, свойства и поведение
которых изучаются средствами термодинамики. Свойства любой системы и ее
состояние описывается рядом физических величин, которые называются
термодинамическими параметрами. Система, не обменивающаяся энергией с
окружающими телами, называется изолированной. В термодинамике
постулируется, что изолированная система рано или поздно приходит к
термодинамическому равновесию и выйти из него самостоятельно (без
внешнего воздействия) не может. В состоянии равновесия параметры системы
имеют одинаковые значения во всех ее точках.
Рассмотрим термодинамическую систему – идеальный газ. Параметрами
состояния газа являются его температура Т, давление р и объем V. Уравнение,
связывающее параметры состояния между собой, называется уравнением
состояния системы. Для идеального газа уравнением состояния является
уравнение Менделеева-Клапейрона
M
pV =
RT ,
(1)
µ
где М – масса газа, µ – молярная масса, R – универсальная газовая постоянная.
При бесконечно медленном изменении параметров газ переходит из
одного равновесного состояния в другое через ряд равновесных состояний.
Такой
термодинамический
процесс
называется
равновесным
или
квазистатическим. Но бесконечно медленный процесс – это абстракция.
Практически квазистатическим можно считать процесс, протекающий
настолько медленно, что отклонение параметров системы от равновесных
значений пренебрежимо малы.
В термодинамике особо выделяют такие процессы, в которых один из
параметров поддерживается постоянным; их называют изопроцессами.
Рассмотрим один из них – изотермический, в ходе которого сохраняется
температура. Два других параметра идеального газа – давление и объем
изменяются при этом так, что их произведение остается постоянным. Этот факт
был обнаружен экспериментально Бойлем и Мариоттом и носит название
закона Бойля-Мариотта
pV = const .
(2)

72