Проведение опытов

Рис.3. Схема экспериментальной установки. 1 – стеклянный капилляр, заполненный СО2; 2 – ячейка из оргстекла; 3 – стальной сосуд со ртутью; 4 – масляный пресс; 5 – термостат; 6 – контактный термометр; 7 – мерная линейка; 8 – термометр.

Схема экспериментальной установки представлена на рис. 3. Углекислый газ (СО₂) находится в толстостенном капилляре 1, выдерживающем давление 7¸10 МПа. Давление создается масляным прессом 4 и через ртуть передается сжимаемому газу. Постоянство заданной температуры обеспечивается термостатом, подающим воду в прозрачную ячейку 2 из оргстекла, где помещается капилляр 1.

Изменение объема газа при сжатии и происходящая при этом конденсация четко фиксируется по положению границы ртути в капилляре с помощью шкалы на мерной линейке 7.

Температура в ячейке измеряется ртутным термометром 8, избыточное давление сжимаемого газа – образцовым манометром.

Работа выполняется в следующей последовательности:

Перед проведением опытов измерить и записать атмосферное давление В и цену деления шкалы манометра.

1. Включить термостат с мешалкой. Установить на термостате заданную температуру опыта t₁ и дождаться ее установления в измерительной ячейке. Значение этой температуры занести в таблицу 2.

2. Вращая маховик масляного пресса, сжать газ настолько, чтобы в поле зрения капилляра появился мениск ртути. Занести в таблицу 2 показания манометра р_{изб .} (в делениях) и по шкале мерной линейки высоту газа в капилляре l, мм, пропорциональную сжимаемому объему СО₂.

3. Повышать давление (по 2 деления шкалы манометра) до появления мениска конденсата над ртутным столбиком (точка 2 на рис. 2). Данные занести в таблицу измерений 2, где отметить точку 2.

4. Сжать газ до давления, соответствующего 50 делениям манометра и перевести вещество в жидкое состояние. Занести в таблицу высоту жидкости l отметить в таблице эту точку (точка 4 на рис. 2).

Таблица 2

№№ опытных точек

t1 =, °С

ризб.

делений

кгс/см2

рабс.

МПа

l

мм

v

м3/кг

В =, мм рт. ст.

Шкала манометра 1 дел =, кгс/см2

5. Вращением маховика пресса понижать давление по 2 деления за опыт, записывая высоту жидкости в капилляре. После появления в капилляре газа над жидкостью опыты прекратить.

6. По указанию преподавателя повторить действия п.п. 1-4 при температуре t₂.

7. Показать результаты измерений преподавателю.

Положение точки 3 на pv -диаграмме (рис. 2) определяется графическим построением. Она находится на пересечении горизонтальной прямой через точку 2 и вертикальной прямой, проходящей через точку 4.