Мета: дослідити, як змінюється об'єм певної маси газу (при сталій температурі) із зміною тиску, і встановити співвідношення між ними.
Обладнання: скляний циліндр висотою  см з водою; скляна трубка довжи¬ною 40-50 см, закрита з одного кінця; вимірна лінійка з міліметровими поділками; барометр-анероїд (один на клас); штатив універсальний.

Короткі теоретичні відомості
Закон Бойля-Маріотта можна порівняно просто перевірити за допомогою нескладно¬го обладнання. Якщо в циліндр з водою 1 опустити відкритим кінцем вниз трубку 2 (мал. 1), повітря в ній буде під тиском, який дорівнює атмосферному плюс гідростатичний тиск стовпчика води висотою  . (Для спро¬щення розрахунків атмосферний тиск і тиск стовпчика води доцільно вимірювати в мм рт. ст.) Густина води в 13,6 раза менша за густину ртуті, тому стовпчик води висотою   мм створює такий самий тиск, як стовпчик ртуті висотою   мм. Повітря в трубці буде під тиском  , де   – атмосферний тиск, виражений в міліметрах ртут¬ного стовпчика,   – різниця рівнів води, виміряна в міліметрах, у циліндрі і в трубці.
Об'єм повітря в трубці  , де   – дов¬жина стовпчика повітря, а   – площа його поперечного перерізу. Оскільки площа поперечного перерізу трубки (а значить, і повітряного стовпчика) стала, числове зна¬чення   можна прийняти за значення   в умовних одиницях. Із зміною глибини занурення трубки змінюється об'єм і тиск повітря в ній. Дослідіть залежність між цими величинами.

Хід роботи
1. Виміряйте барометром атмосферний тиск   (у мм. рт. ст.). (Під таким тис-ком знаходиться повітря в трубці до її занурення у воду.)
2. Опустіть у воду трубку відкритим кінцем вниз на максимальну глибину. Вимі¬ряйте довжину стовпчика повітря   в трубці і різницю рівнів води в ній і циліндрі  .
3. Повторіть вимірювання   і   для двох менших глибин занурення трубки.
4. Обчисліть добутки     для трьох дослідів, порівняйте їх; зробіть висновок.
5. Обчисліть абсолютну   і відносну   похибки вимірювань.
6. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

№ досліду     ,
мм. рт. ст.     , мм




1                           
2                           
3                           

7*. Накресліть наближені ізотерми для різних станів газу, одержаних у цій роботі.


Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта
(виберіть вірні відповіді)
(перевірка знань по допуску до виконання роботи)
1.    Який процес називається ізотермічним?
2.    Який процес називається ізобарним?
3.    Який процес називається ізохорним?
4.    Який газ називається ідеальним?
5.    В чому суть закону Бойля-Маріотта?
6.    Вкажіть рівняння стану ідеального газу?
7.    Вкажіть рівняння Клапейрона-Мендєлєєва для деякої маси ідеального газу?
8.    Що приймають за нормальні умови?
9.    Вкажіть графік ізотермічного процесу.
10.    Вкажіть графік ізобарного процесу.
11.    Чому чисельно дорівнює універсальна газова стала в одиницях СІ?

Відшукай правильну відповідь
1.    …процес, що проходить при сталому тиску.
2.    …при постійному об’ємі, тиск прямо пропорційний його абсолютній температурі.
3.     ,  .
4.    …процес, що проходить при незмінній масі і постійній температурі.
5.    … .
6.    … .
7.    … ,  .
8.    …процес, що проходить при незмінній масі і сталому тиску.
9.    …процес, що проходить при постійному об’ємі.
10.    Для даної маси газу при незмінній температурі добуток об’єму маси газу на його тиск є величина стала.
11.    При постійному тиску об’єм газу прямо пропорційний його абсолютній температурі.
12.     …процес, що проходить при незмінній масі і постійному об’ємі.
13.     …газ, який підкоряється газовим законам.
14.     .
15.     …будь-який розріджений газ.
16.     .
17.     .
18.     .





23.     .


Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта
(перевірка знань по результатах виконання роботи)
1.    Яким чином відбиралася певна маса?
а) …шляхом зважування;
б) …знаходилась лиш закритим кінцем трубки;
в) …вода яка закривала відкриту частину цієї трубки.
2.    Яким способом змінювали значення тиску даної маси газу?
а) …зміною атмосферного тиску;
б) …зміною температури газу;
в) …зміною глибини занурення трубки в рідину.
3.    Яким способом змінювали об’єм даної маси газу?
а) …зменшуючи атмосферний тиск;
б) …зміною глибини занурення трубки в рідину;
в) …зміню температури.
4.    Як розраховували тиск даної маси газу (вкажіть формулу)?
а)  ;
б)  ;
в)  .
5.    Які величини слід виміряти, щоб виконати лабораторну роботу?
а) …атмосферний тиск, об’єм газу;
б) …атмосферний тиск, глибину занурення трубки, висоту стовпця повітря;
в) …атмосферний тиск, глибину занурення, температуру.
6.    Вкажіть рівняння об’єднаного газового закону.
а)  ;
б)  ;
в)  .


7.    Вкажіть формулювання закону Бойля-Маріотта.
а) …для даної маси газу при постійній температурі тиск прямо пропорційний об’єму;
б) …для даної маси газу при постійній температурі тиск обернено пропорційний об’єму;
в) …при постійній температурі добуток тиску на об’єм є величина стала.
8.    Вкажіть графік ізотермічного процесу.
;
;
.
9.    Вкажіть рівняння Клапейрона-Мендєлєєва.
а)  ;
б)  ;
в)  .
10.    Як розраховують числове значення універсальної газової сталої?
а)  ;
б)  ;
в)  .