Читать онлайн «Молекулярная физика и термодинамика: Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу общей физики»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ ---------------------- ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Молекулярная физика и термодинамика Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу общей физики Пенза 2003  2 УДК 53 Приведены общие методические сведения по изучаемому явлению, описание лабораторной установки, порядок проведения измерений и обработки экспериментальных данных. Методические указания подготовлены на кафедре «Физика» и предназначены для студентов физико-математической и инженерно-технических специальностей. Составители: канд. физ. -мат. наук, доцент А. В. Рудин, ст. преп. В. В. Евстифеев Под редакцией доктора физ. -мат. наук. , профессора В. В. Евстифеева Рецензент -доктор техн. наук, профессора Г. И. Грейсух.  3 Лабораторная работа Т. 8 Определение влажности воздуха Цель работы: научиться определять с помощью конденсационного гигрометра и бытового психрометра относительную влажность воздуха. Приборы и оборудование: гигрометр конденсационный, гигрометр психрометрический, типа ВИТ-2, таблица психрометрическая, пипетка капиллярная, барометр, термометр лабораторный от -30 до 20 о С, таблица плотности и давления насыщенного водяного пара при различных температурах. Теоретические сведения 1. Атмосферный воздух всегда содержит водяные пары, образующиеся при непрерывном испарении воды со всех водоемов, с растительного покрова Земли и при выдыхании. Таким образом, в атмосфере имеется смесь сухого воздуха и водяных паров. К этой смеси применим закон Дальтона: давление смеси газов (или паров) равно сумме парциальных давлений . Действительно, согласно основному уравнению состояния идеального газа имеем: 2 P = nkT или P = n EК , (1) 3 где Р - давление газа, EК - средняя кинетическая энергия теплового движения N одной молекулы газа, n = - концентрация молекул газа. V Для смеси нескольких химически невзаимодействующих газов общее число молекул в единице объема определяется суммой чисел молекул отдельных газов: n = n 1 + n 2 + ... + n n . (2) Поскольку все газы в смеси находятся при одинаковой температуре Т, средняя кинетическая энергия EКi их молекул одинакова E k 1 = E k 2 = ... = E kn = E ki (3) Подставив (2) в (1) и учитывая (3), получим: 2 2 2 P= n 1 E ki + n 2 E ki + ... + n n E ki = P1 + P2 + ... Pn . (4) 3 3 3 Из уравнения (4) следует, что давление смеси газов равно сумме парциальных давлений, т.