Молекулярная физика и термодинамика. Рудин А.В - 17 стр.

                                                 17

      Из формул (1) и (2), называемых основными уравнениями кинетической теории газов,
можно установить зависимость давления от температуры p = n 0 kT. Умножив правую и
левую части на объем одного моля газа V0, получим

                                  pV0 = NаκT = RT,       (3)

где   Nа = n0V0 - число молекул в одном моле газа (число Авогадро),            R = kNа -
универсальная газовая постоянная, равная R= 8,314·Дж/град·моль.
      Для ν молей газа уравнение (3) имеет вид

                              pV = νRT,                        (4)

                               m
где V - объем   ν                 , m - масса газа, μ - масса моля. Уравнение (4) называют
                    молей газа, ν =
                                μ
уравнением состояния идеального газа (Клапейрона - Менделеева). Из этого уравнения легко
видеть, что при постоянной температуре произведение объема на давление для данной массы
газа есть постоянная величина pV = const . Это известный закон Бойля - Мариотта.
       Тогда уравнение, описывающее состояние идеального газа перепишется в виде:

                                         m
                                  pV =     RT.           (5)
                                         μ

      Отсюда молярная газовая постоянная

                                       pVμ
                                  R=       ,             (6)
                                       mT

Как видно из уравнения (6) для определения универсальной газовой постоянной R
необходимо определить давление газа P, объем газа V, абсолютную температуру газа Т,
массу газа m и молярную массу газа. μ .



     Вариант 1.

      Если в сосуд известного объема ввести определенную массу легко испаряющейся
жидкости, а после того, как она полностью испарится, измерить, на сколько увеличилось
давление внутри сосуда, то, зная молярную массу испарившейся жидкости и температуру,
можно, пользуясь формулой (6), вычислить числовое значение молярной газовой
постоянной.

                           Описание установки и метода измерения.


       Измерительная установка показана на рисунке 1. Она состоит из стеклянного сосуда 1
объемом 1л; закрытого резиновой пробкой 3 с двумя отверстиями, в одно из которых
вставлена стеклянная трубка 2, а в другое - микробюретка 4 с ацетоном. На верхний конец
микробюретки
надета резиновая трубка 5, в которую вставлен шприц 6 объемом 1 мл для впрыскивания
ацетона. Сосуд 1 соединен с левым коленом водяного манометра 10 с помощью резиновой