Методика и порядок измерений

Внимательно рассмотрите рисунок и зарисуйте необходимое в свой конспект лабораторной работы.

Внимательно рассмотрите изображение на экране монитора компьютера. Обратите внимание на систему частиц, движущихся в замкнутом объеме слева во внутреннем окне. Они абсолютно упруго сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда. Их количество около 100 и данная система является хорошей «механической» моделью идеального газа. В процессе исследований можно останавливать движение всех молекул (при нажатии кнопки «;» вверху) и получать как бы «мгновенные фотографии», на которых выделяются более ярким свечением частицы (точки), скорости которых лежат в заданном диапазоне Dv вблизи заданной скорости v (т.е., имеющие скорости от v до v+Dv). Для продолжения наблюдения движения частиц надо нажать кнопку «8». Запишите в тетрадь значение Dv, указанное на экране.

ИЗМЕРЕНИЯ:

1. Нажмите кнопки «8», «СТАРТ» и «ВЫБОР» и установите температуру Т₁, указанную в таблице 1 для вашей группы. Запишите для нее значение наивероятнейшей скорости.

2. Установите скорость выделенной группы молекул вблизи минимального заданного в таблице 2 значения.

3. Нажмите клавишу «;» и подсчитайте на «мгновенной фотографии» количество молекул DN, скорости которых лежат в заданном диапазоне Dv вблизи заданной скорости молекул v (они более яркие). Результат запишите в таблицу 2.

4. Нажмите кнопку «8» и через 10-20 секунд получите еще одну мгновенную фотографию (нажав кнопку «;»). Подсчитайте количество частиц с заданной скоростью. Результат запишите в табл.2.

5. Повторите еще 3 раза измерения для данной скорости и результаты запишите в табл.2.

6. Измените скорость до значения, указанного в табл.2, и сделайте по 5 измерений (как в пункте 4) для каждой скорости.

7. Установите (как в пункте 1) вторую температуру Т₂из табл.1. Запишите для нее значение наивероятнейшей скорости.

8. Повторите измерения (по пунктам 2,3,4,5), записывая результат в табл.3, аналогичную табл.2.

ТАБЛИЦА 1. Примерные значения температуры (не перерисовывать)

Группа
Т₁
Т₂

ТАБЛИЦЫ 2,3 Результаты измерений при T = ____ K

v[км/с]=	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5
DN₁
DN₂
DN₃
DN₄
DN₅
DN_СР

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА:

Вычислите и запишите в таблицы средние значения количества частиц DN_ср, скорости которых лежат в данном диапазоне от v до v+Dv.

Постройте на одном рисунке графики экспериментальных и теоретических зависимостей DN_ср(v). Теоретические зависимости можно срисовать с экрана монитора компьютера, подобрав соответствующий масштаб по вертикальной оси ординат.

Для каждой температуры определите экспериментальное значение наивероятнейшей скорости молекул v_вер.

Постройте график зависимости квадрата наивероятнейшей скорости от температуры