Izotermický dej: Popis merania



Σχετικά έγγραφα
AerobTec Altis Micro

PRUŽNOSŤ A PEVNOSŤ PRE ŠPECIÁLNE INŽINIERSTVO

Motivácia Denícia determinantu Výpo et determinantov Determinant sú inu matíc Vyuºitie determinantov. Determinanty. 14. decembra 2010.

Matematika Funkcia viac premenných, Parciálne derivácie

Model redistribúcie krvi

Microsoft EXCEL XP. Súradnice (adresa) aktuálnej bunky, kde sme nastavení kurzorom Hlavné menu Panel s nástrojmi Pracovná plocha tabuľky

HASLIM112V, HASLIM123V, HASLIM136V HASLIM112Z, HASLIM123Z, HASLIM136Z HASLIM112S, HASLIM123S, HASLIM136S

,Zohrievanie vody indukčným varičom bez pokrievky,

8 VLASTNOSTI VZDUCHU CIEĽ LABORATÓRNEHO CVIČENIA ÚLOHY LABORATÓRNEHO CVIČENIA TEORETICKÝ ÚVOD LABORATÓRNE CVIČENIA Z VLASTNOSTÍ LÁTOK

Meno: Teória Tabuľka Výpočet Zaokrúhľovanie Záver Graf Meranie

Ohmov zákon pre uzavretý elektrický obvod

M6: Model Hydraulický systém dvoch zásobníkov kvapaliny s interakciou

7 Derivácia funkcie. 7.1 Motivácia k derivácii

Matematika prednáška 4 Postupnosti a rady 4.5 Funkcionálne rady - mocninové rady - Taylorov rad, MacLaurinov rad

Termodynamika. Doplnkové materiály k prednáškam z Fyziky I pre SjF Dušan PUDIŠ (2008)

Návrh vzduchotesnosti pre detaily napojení

7. FUNKCIE POJEM FUNKCIE

Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ M A T E M A T I K A

Laboratórna úloha č. 8. Koeficient teplotnej rozpínavosti vzduchu

3 VLASTNOSTI PLYNOV, IDEÁLNY PLYN. 3.1 Žijeme na dne vzdušného oceánu

KATEDRA DOPRAVNEJ A MANIPULAČNEJ TECHNIKY Strojnícka fakulta, Žilinská Univerzita

priemer d a vložíme ho do mosadzného kalorimetra s vodou. Hmotnosť vnútornej nádoby s miešačkou je m a začiatočná teplota vody t3 17 C

Obvod a obsah štvoruholníka

Rozsah akreditácie 1/5. Príloha zo dňa k osvedčeniu o akreditácii č. K-003

Olympiáda mladých vedcov 2013 Zadanie experimentálnej úlohy

Ekvačná a kvantifikačná logika

Škola pre mimoriadne nadané deti a Gymnázium

Pevné ložiská. Voľné ložiská

Kontrolné otázky na kvíz z jednotiek fyzikálnych veličín. Upozornenie: Umiestnenie správnej a nesprávnych odpovedí sa môže v teste meniť.

Prechod z 2D do 3D. Martin Florek 3. marca 2009

Vzorce pre polovičný argument

Goniometrické rovnice a nerovnice. Základné goniometrické rovnice

1 MERANIE VLASTNOSTÍ PARTIKULÁRNYCH LÁTOK

Laboratórna úloha č. 23. Meranie horizontálnej zložky magnetického poľa Zeme tangentovou buzolou

1. Určenie VA charakteristiky kovového vodiča

Odporníky. 1. Príklad1. TESLA TR

Start. Vstup r. O = 2*π*r S = π*r*r. Vystup O, S. Stop. Start. Vstup P, C V = P*C*1,19. Vystup V. Stop

Postup merania. B. Trpišová, J. Kúdelčík

6 Limita funkcie. 6.1 Myšlienka limity, interval bez bodu

u R Pasívne prvky R, L, C v obvode striedavého prúdu Činný odpor R Napätie zdroja sa rovná úbytku napätia na činnom odpore.

Strana 1/5 Príloha k rozhodnutiu č. 544/2011/039/5 a k osvedčeniu o akreditácii č. K-052 zo dňa Rozsah akreditácie

Historický prístup k zavedeniu stavovej rovnice ideálneho plynu

3. Striedavé prúdy. Sínusoida

1. Limita, spojitost a diferenciálny počet funkcie jednej premennej

2.7 Vrhače. kde : v - rýchlosť častice pri opúšťaní vrhacieho kolesa, m/s

Jednotkový koreň (unit root), diferencovanie časového radu, unit root testy

1. písomná práca z matematiky Skupina A

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.10. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

Ročník: šiesty. 2 hodiny týždenne, spolu 66 vyučovacích hodín

Spojité rozdelenia pravdepodobnosti. Pomôcka k predmetu PaŠ. RNDr. Aleš Kozubík, PhD. 26. marca Domovská stránka. Titulná strana.

Čo sa budeme učiť. Pokus 1

Prechodové deje. Štúdium RC obvodu J. Kúdelík

Komplexné čísla, Diskrétna Fourierova transformácia 1

τεχνικά χαρακτηριστικά τροφοδοσία ρελέ εξόδου ενδείξεις led προστασία βάση σύνδεσης περίβληµα θερµοκρασία λειτουργίας διάγραµµα λειτουργίας power

Podnikateľ 90 Mobilný telefón Cena 95 % 50 % 25 %

Úloha. 7: Meranie výkonu v 1-fázovom obvode

Mzdy a personalistika

Návod k použití SN 56T552 EU

ARMA modely čast 2: moving average modely (MA)

M8 Model "Valcová a kužeľová nádrž v sérií bez interakcie"

Poznámky k prednáškam z Termodynamiky z Fyziky 1.

ΔΗΜΟΤΙΚΕΣ ΕΚΛΟΓΕΣ 18/5/2014 ΑΚΥΡΑ

PRÍLOHA MI-006 VÁHY S AUTOMATICKOU ČINNOSŤOU

Stanovenie molárnej výparnej entalpie kvapaliny

TATRAMAT - ohrievače vody, s.r.o. TEC 220 TM TEC 300 TM TEC 300 TM SOL. Tepelné čerpadlo pro přípravu teplé vody Obsluha a instalace 2

Texty k úlohám na laboratórne cvičenia pre cyklus separačných metód - chromatografia a elektroforéza laboratórium č. 472

Zrýchľovanie vesmíru. Zrýchľovanie vesmíru. o výprave na kraj vesmíru a čo tam astronómovia objavili

Akumulátory. Membránové akumulátory Vakové akumulátory Piestové akumulátory

technologie moderního bydlení

TEPLA S AKUMULACÍ DO VODY

4.1 MERANIE HUSTOTY A TEPLOTY VARU ROZTOKOV

2. KOLOKVIJ IZ MATEMATIKE 1

Praktická úloha č. 1. Biochémia

Dodatočné materiály k učebnici Fyzika pre 2. ročník gymnázií

Manometre. 0,3% z rozsahu / 10K pre odchýlku od normálnej teploty 20 C

Zbierka gradovaných úloh k učebnici matematiky pre 5. ročník ZŠ

VYUŽITIE ZVUKOVEJ KARTY POČÍTAČA AKO GENERÁTORA STRIEDAVÉHO PRÚDU

Úloha. 6: Meranie impedancií

Laboratórna práca č.1. Elektrické meracie prístroje a ich zapájanie do elektrického obvodu.zapojenie potenciometra a reostatu.

Ma-Go-20-T List 1. Obsah trojuholníka. RNDr. Marián Macko

TABUĽKA STATICKÝCH HODNÔT

ELEKTRICKÝ PRÙTOKOVÝ OHؾVAÈ VODY ELEKTRICKÝ PRIETOKOVÝ OHRIEVAČ VODY

Základy automatického riadenia

Základy automatického riadenia

DIGITÁLNÍ MULTIMETR KT831. CZ - Návod k použití

FYZIKA A MEDICÍNA DÝCHACÍ SYSTÉM

Inteligentný elektronický Solárny regulátor pre ohrev TUV SR868C8. Návod na použitie

UČEBNÉ TEXTY. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Meranie a diagnostika. Meranie snímačov a akčných členov

VŠ UČEBNICA - POKUSY PRE UČITEĽA FYZIKY

Rozsah hodnotenia a spôsob výpočtu energetickej účinnosti rozvodu tepla

difúzne otvorené drevovláknité izolačné dosky - ochrana nie len pred chladom...

Fyzika. 1 Časová dotácia: Vzdelávacia oblasť. Človek a príroda. Názov predmetu. Stupeň vzdelania ISCED 2. Dátum poslednej zmeny UO 1.

Praktikum z fyziky v 8. ročníku

matematika 2. časť Viera Kolbaská Slovenské pedagogické nakladateľstvo pre 9. ročník základnej školy a 4. ročník gymnázia s osemročným štúdiom

Priamkové plochy. Ak každým bodom plochy Φ prechádza aspoň jedna priamka, ktorá (celá) na nej leží potom plocha Φ je priamková. Santiago Calatrava

SLOVENSKO maloobchodný cenník (bez DPH)

Pilota600mmrez1. N Rd = N Rd = M Rd = V Ed = N Rd = M y M Rd = M y. M Rd = N 0.

L E M I L I C E LEMILICA WELLER WHS40. LEMILICA WELLER SP25 220V 25W Karakteristike: 220V, 25W, VRH 4,5 mm Tip: LEMILICA WELLER. Tip: LEMILICA WELLER

100626HTS01. 8 kw. 7 kw. 8 kw

Cenník za dodávku plynu pre odberateľov kategórie domácnosť ev.č. D/1/2015

Transcript:

Izotermický dej: Tlak a objem plynu v uzavretej nádobe sa mení tak že súčin p V zostáva konštantný pričom predpokladáme že teplota plynu zostáva konštantná Tento vzorec sa volá Boylov zákon. p V = N k T = n R T N - počet molekúl plynu, k Boltzmanova konštanta, R plynová konštanta. Tlak plynu je nepriamo úmerný objemu: 1 p = a V kde a je konštanta. Hyperbola, ktorá je grafickým zobrazením tejto závislosti sa nazýva izoterma. Podstatou tejto laboratórnej úlohy je overiť vzťah medzi tlakom a objemom vzduchu, ktorý je uzavretý v striekačke. Predpokladáme, že vzduch sa správa ako ideálny plyn a jeho hmotnosť sa počas experimentu nemení. Popis merania Overenie Boylovho zákona: Zmerať závislosť tlaku od teploty plynu pri konštantnej teplote. Overiť vzťah medzi tlakom a objemom plynu. Vypočítať počet molekúl vzduchu v striekačke. Materiál Počítač sprogramom Coach6 Interface (CoachLab II, EuroLab) Tlakový senzor Striekačka Úloha č. 1: 1. Zapojte tlakový senzor do vstupu na interface a pripojte 20 ml striekačku k senzoru tlaku ako je znázornené na obr. 1 2. V adresári CoachUlohy si spustíme projekt IzotermickyDej. Obr. 1 Schéma zapojenia

3. Z možnosti Nastavenia v časti Metóda vyberieme Manuálny typ merania s 20 vzorkami. 4. Otvorte vzduchový uzáver. Nastavte pozíciu na hodnotu objemu 10 ml (v strede striekačky). Uzavrite vzduchový ventil. 5. Stlačte zelené tlačidlo na začiatok merania. 6. Meranie by mali robiť dvaja študenti: jeden nastavuje objem striekačky a zároveň ho číta a druhý zapisuje daný objem do počítača. 7. Nastavte objem striekačky 40 ml. Potom postupne stláčame piest s krokom 2 ml (neprekročiť max. tlak 400 kpa). 8. Stlačte tlačidlo ukončenia merania. 9. Z grafu odčítajte namerané hodnoty tlaku pri danom objeme a uložte ich do tabuľky. 10. Mali by sme zmerať podobnú závislosť tlaku od objemu ako vidíme na obr. č. 2 Obr. 2 Nameraná závislosť tlaku od objemu. 11. Po meraní klikneme na graf pravým talčítkom myši a vyberieme možnosť: Spracovať/Analyzovať a ďalej Fitovanie funkciou. Zobrazí sa panel s názvom Fitovanie. V ňom vyberieme Typ funkcie a + c x + b, kde x predstavuje objem v mililitroch. Hodnoty a-c môžeme stanovte najprv pomocou tlačítka Odhadnúť. Presné hodnoty dostaneme po kliknutí na Vylepšiť. 12. Parameter b odpovedá objemu senzora. Parameter a = N k T. Ďalej treba mať na pamäti, že a tlak je meraný v kpa a objem v ml. Počet častíc sa dá potom vyjadriť ako: N = 10 3, k T pričom faktor 10-3 je kvôli tomu lebo objem bol meraný v ml a tlak v kpa.

13. Vypočítanú hodnotu porovnáme s teoretickou hodnotou pomocou vzťahu: m V0 ρ N = N A = N A, kde pri známej teplote T [K] a vlhkosti je hustota vzduchu M m M m ρ = 1,29 kg/m 3, M m = 28 960 mol/kg je mólová hmotnosť vzduchu, N A =6,022 10 23 mol -1 a V 0 = 30 ml (počiatočný objem vzduchu v striekačke). Cieľ merania 1. Na sérii meraní tlaku, ktoré sa vykonajú pri rozličných objemoch vzduchu v striekačke, ukážte, že súčin tlaku a objemu vzduchu je pri nezmenenej teplote konštantný. 2. Z nameraných hodnôt tlaku p a objemu V, uvedených v tabuľke, zostrojte grafické závislosti 1 tlaku od prevrátenej hodnoty objemu p = f a tlaku od objemu p = f (V ). V 1 3. Závislosti p = f a p = f (V ) fitujte vhodne zvolenými funkciami, zapíšte typy V vybraných funkcií a hodnotu príslušných parametrov a a a. 4. Z nameraných veličín objemu V a tlaku p vypočítajte počet molekúl vzduchu uzavretého v injekčnej striekačke. Vypočítajte priemer počtu molekúl vzduchu N a jeho štandardnú odchýlku. 5. Pomocou vypočítaných hodnôt konštánt a a a vypočítajte počet molekúl vzduchu N a N a porovnajte ich.

Izochorický dej Tlak p ideálneho plynu pri stálom objeme V sa mení priamo úmerne s teplotou T. p / T = konšt Tento vzorec sa volá Gay-Lussacov zákon. V tomto experimente overíme spomenutú závislosť pomocou plynu v nádobe a v striekačke. Popis merania Overenie Charlesovho zákona: Zmerať závislosť objemu p = p(t) Overte, že pri konštantnom objeme V platí p/t = konst. Materiál Počítač sprogramom Coach6 Interface (CoachLab II) Tlakový senzor Senzor teploty fritéza Striekačka Úloha č. 1: 1. Zapojte tlakový senzor do vstupu na interfacu a pripojte uzavretú nádobu k senzoru tlaku ako je znázornené na obr. 3. 2. Zapojte teplotný senzor zabudovaný v uzavretej nádobe do vstupu na interfacu ako je znázornené na obr. 3. 3. Na počítači spustíme projekt Izochorický dej. Ak súbor nie je pripravený, otvorte novú úlohu, v ktorej na kanál 1 pripojte teplotnú sondu a na kanál 2 tlakovú sondu. Obr. 3 Schéma zapojenia 4. Nastavte grafy tlaku p od objemu V, tlaku p od času, teploty T od času.

5. Ďalej z možnosti Voľby vyberieme Nastavenia a nastavíme potrebné údaje (Doba Merania - 40 min, Frekvencia - 1 Hz). 6. Skontrolujte funkčnosť tlakového senzoru. 7. Stlačte zelené tlačidlo k začiatku merania. 8. Zapnete ohrev vody vo fritéze. 9. Po skončení merania vypnite ohrev vody vo fritéze. 10. Nakreslite graf tlaku p od teploty T v Kelvinoch. 11. Do pripravenej tabuľky vypočítajte hodnoty podielu p/t (kpa/k) 12. Mali by sme zmerať podobnú závislosť tlaku plynu p od teploty T ako vidíme na obr. č. 4 Obr. 4 Nameraná závislosť tlaku plynu od teploty. 13. V ďalšom kroku sa pokúsime preložiť priamku cez nami namerané údaje. Kliknutím pravého tlačítka myši na zobrazenom grafe sa nám ukáže menu, z ktorého vyberieme možnosť Analyze Function-fit. V novo otvorenom okne vyberieme typ fitovacej funkcie z položky Function type. Keďže sa v našom prípade jedná o priamku vyberieme ako fitovaciu funkciu: f(x)=ax+b.

Izobarický dej Objem V ideálneho plynu pri stálom tlaku p sa mení priamo úmerne s teplotou T. V/T = konšt Tento vzorec sa volá Gay-Lussacov zákon. V tomto experimente overíme spomenutú závislosť pomocou plynu v nádobe a v striekačke. Popis merania Overenie Charlesovho zákona: Zmerať závislosť objemu V=V(T) Overte, že pri konštantnom tlaku p platí V/T = konst. Materiál Počítač sprogramom Coach6 Interface (CoachLab II) Tlakový senzor Senzor teploty fritéza Striekačka Úloha č. 1: 1. Zapojte tlakový senzor do vstupu na interfacu a pripojte 60 ml striekačku k senzoru tlaku ako je znázornené na obr. 5. 2. Zapojte teplotný senzor zabudovaný v uzavrenej nádobe do vstupu na interfacu ako je znázornené na obr. 5. 3. Na počítači spustíme projekt Izobarický dej. Ak súbor nie je pripravený, otvorte novú úlohu, v ktorej na kanál 1 pripojte teplotnú sondu a na kanál 2 tlakovú sondu. Obr. 5 Schéma zapojenia 4. Nastavte grafy tlaku p od objemu V, tlaku p od času, teploty T od času. 5. Ďalej z možnosti Voľby vyberieme Nastavenia a nastavíme potrebné údaje (Doba Merania - 40 min, Frekvencia - 1 Hz). 6. Skontrolujte funkčnosť tlakového senzoru. Nastavte hodnotu objemu striekačky na 0 ml. Potom otvorte vzduchový uzáver. Následne uzavrite vzduchový ventil.

7. Stlačte zelené tlačidlo k začiatku merania. 8. Zapnite ohrev vody vo fritéze. Počkajte, kým sa tlak narastie o 4 kpa a potom zvýšte objem aby klesol tlak o 2 kpa. Teraz čakajte kedy tlak narastie o 1 kpa a zapíšte si teplotu, tlak a objem. Pri ďalšom náraste o 1 kpa znížte tlak ako sme už popísali. Opakujte aspoň 10 krát. Mali by ste namerať podobný priebeh ako na obrázku 6. Obr. 6 Nameraná závislosť objemu tlaku od teploty. 9. Po skončení merania vypnite ohrev vody vo fritéze. 10. Teraz si otvorte novú tabuľku v programe Coach6a do nej zapíšte hodnoty nameraného objemu [ml] a teploty [K]. Z daných hodnôt vykreslite graf závislosti objemu V (os y) od teploty T (os x). 11. V ďalšom kroku sa pokúsime preložiť priamku cez nami namerané údaje. Kliknutím pravého tlačítka myši na zobrazenom grafe sa nám ukáže menu, z ktorého vyberieme možnosť Analyze Function-fit. V novo otvorenom okne vyberieme typ fitovacej funkcie z položky Function type. Keďže sa v našom prípade jedná o priamku vyberieme ako fitovaciu funkciu: f(x)=ax+b. 12. Naša fitovacia funkcia f(x)=ax+b odpovedá závislosti V(T) = a T + b. Pri ďalšej analýze nesmieme zabudnúť, že objem je v ml! pv 13. Stavová rovnica ideálneho plynu = n R sa v prípade izochorického deju dá zapísať ako T n R V = T. Teda p n R a = a pri známych podmienkach experimentu dokážeme určiť p Avogardovu konštantu. N = n N A = m M m N A V0 ρ = N M m A