Объясните устройство наклонного микроманометра.

Наклон измерительной трубки сделан с целью уменьшения погрешности измерения, увеличения точности отсчета измеряемого давления. При измерении давления в объекте (робъект > ратм) к нему присоединяют через шланг широкий сосуд, при измерении разрежений (робъект< ратм) - измерительную трубку. В случае измерения разности давлений большее давление подается в сосуд, а меньшее - в измерительную трубку.

Рабочей жидкостью является этиловый спирт с плотностью r = 809.5 кг/м3, который заливают в широкий сосуд настолько, чтобы уровень его в наклонной измерительной трубке находился против нулевой отметки шкалы. Длина шкалы равна 250 ¸300 мм. Пусть под действием измеряемого давления уровень жидкости в измерительной трубке, наклоненной под углом a к горизонтальной плоскости (рис.3), поднимается по вертикали на высоту h1, в широком сосуде при этом опустится на h2. Тогда разность высот h уровней рабочей жидкости в приборе, уравновешивающая измеряемую величину р, будет равна:

h=h1+h2 Если длина столба жидкости в измерительной труб-

ке, отсчитанная по шкале, равна n (мм), то

h1= n×sina микроманометры с наклонной измерительной трубкой. Микроманометр с наклонной измерительной трубкой Наклон измерительной трубки сделан с целью уменьшения погрешности измерения, увеличения точности отсчета измеряемого давления. При измерении давления в объекте (робъект > ратм) к нему присоединяют через шланг широкий сосуд, при измерении разрежений (робъект< ратм) -измерительную трубку. В случае измерения разности давлений большее давление подается в сосуд, а меньшее в измерительную трубку. Рабочей жидкостью является этиловый спирт сплотностью r = 809.5 кг/м3, который заливают в широкий сосуд настолько, чтобы уровень его в наклонной измерительной трубке находился против нулевой отметки шкалы.

Длина шкалы равна 250 ¸300 мм. Пусть под действием измеряемого давления уровеньжидкости в измерительной трубке, наклоненной под углом a к горизонтальной плоскости (рис.3), поднимается по вертикали на высоту h1, в широком сосуде при этом опустится на h2. Тогда разность высот h уровней рабочей жидкости в приборе, уравновешивающая измеряемую величину р, будет равна:           h = h1+ h2. (6) Если длина столба жидкости в измерительной трубке, отсчитанная по шкале, равна n (мм), то

h1= n×sina. (7) Тогда объем жидкости, заключенный в измерительной трубке, равен объему жидкости, вытесненной из широкого сосуда

nS1=h2S2,

S1- площадь поперечного сечения измерительной труб S2 - площадь поперечного сечения широкого сосудатогда из ранее получ формул выводим что

где

постоянная прибора. Значения k даны на установочной дуге 3 (см. рис.4, k = 0,2; 0,3; 0,4; 0,6; 0,8).

P= kgj n - формула для давления наклон манометра

19.В каких единицах измеряется давление в СИ? Какиевнесистемные единицы давления вы знаете? Давле́ние — физическая величина, численно равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности. В данной точке давление определяется как отношение нормальной составляющей силы , действующей на малый элемент поверхности, к его площади. Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, датчиков давления, атмосферного давления — барометрами, артериального давления — тонометрами. Давление измеряется в системе СИ в Паскалях! Но, Паскаль - это производная величина, равная 1 Па = 1 Н/м² ≡ 1 Дж/м³ ≡ 1 кг/(м·с²) ; Единица названа в честь французского физика и математика Блеза Паскаля. Другие внесистемные единицы измерения Давления: Бар=10⁵Па, 1 ат(атмосфера_техническая)= 98066,5Па; 1 атм(атмосфера_физическая)=101325Па; 1 мм рт.ст.= 133,322Па; 1 м вод. ст.= 9806,65Па; Переидем кратко к каждой единице отдельно: Бар-м. Атмосфера — внесистемная единица измерения давления, приблизительно равная атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана. Миллиме́тр рту́тного столба́. — внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па; иногда называется «торр» (русское обозначение — торр, международное — Torr) в честь Эванджелиста Торричелли.

20,Какая связь существует между давлением и температурой газа в сосуде? Следствием хаотического движения молекул явля-ется давление газа на стенки сосуда. Сила давления настенки сосуда складывается из взаимодействий многочис-ленных молекул, все время ударяющихся об эту стенку иотскакивающих обратно. Благодаря хаотичности молеку-лярного движения в отдельные моменты число ударяю-щихся молекул и их скорости будут различными и несколько отличающимися в ту или иную сторону от средних значений этих величин. Но отклонения мгновенн измеряемых значений давления от среднего значения ничтожно малы и мы можем считать давление на стенки сосуда практически постоянным. Согласно основному уравнению молекулярно-кинетической теории газов в целом, это уравнение состояния идеального газа, котоорая задает зависимость между давлением и и температурой газа в сосуде объемом V. Согласно основному урав нению молекулярно-кинетической теории газов,

де р - давление газа на стенки сосуда, n - число молекул в единице объема, m0 - масса молекулы, <u 2 > - среднее значение квадрата скорости теплового движения молекул,< > пост e - средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы. Число молекул в единице объема равно отношениюполного числа молекул газа N, находящихся в сосуде, к его объему V: n = N V , тогда уравнение (1) можно переписать в виде:

Общее число молекул равно: , ,где  – число молей газа, NA - число Авогадро, т.е. число молекул в одном моле любого вещества. Подставляя это выражение

Таким образом, средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре. Величины R, NA являются универсальными постоянными. Их отношение

Вводя постоянную Больцмана, мы можем для средней кинетической энергии одной молекулы записать

Таким образом, средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре и является мерой интенсивности теплового движения молекул при заданной температуре. Тем самым формула (7) выявляет молекулярно-кинетический смысл понятия температуры: температура тела есть количественная мера энергии теп-лового движения молекул, из которых состоит это тело.Подставляя (7) в (1), мы можем преобразовать основное уравнение кинетической теории газов к виду :  Это соотношение связывает давление газа с числом молекул n в единице объема и абсолютной температурой Т.Коэффициентом пропорциональности между ними является постоянная Больцмана.       

21.Расскажите о фазовых переходах первого рода? Переход вещества из одной фазы в другую обычно сопровождается поглощением или выделением некоторого количества тепла, которое называется скрытой теплотой перехода, или просто теплотой перехода. Такие переходы называется фазовыми переходами первого рода. Фазовые переходы первого рода: плавление и кристаллизация, испарение и конденсация, возгонка (сублимация) и конденсация. Кривые плавления, кипения и сублимации разбивают координатную плоскость (р,Т) на три области (рисуй чертеж, не ленись!!).

Любая точка в одной из этих областей изображает соответствующее однородное состояние вещества. Кривые 1, 2, 3 – линии фазового равновесия. Точка Т, при  которой все три фазы вещества находятся в динамическом равновесии друг с другом, называется тройной точкой. Точка К критическая точка. Примером фазового перехода 1-го рода является процесс плавления и обратный ему процесс кристаллизации. В твердое состояние вещество может перейти как из жидкого, так и из газообразного состояния. И в том, и в другом случае такой переход есть переход из состояния, лишенного симметрии, в состояние, в котором симметрия существует (это, во всяком случае, относится к дальнему порядку, существующему в кристаллах, но не существующему ни в жидких, ни в газообразных веществах). Рассмотрим сначала превращение ²жидкость –твердое тело². Процесс образования твердого тела при охлаждении жидкости идет при определенной температуре Тk температуре кристаллизации. Это объясняется тем, что при кристаллизации потенциальная энергия взаимодействия молекул или атомов уменьшается и выделяется в виде тепла, которое компенсирует тепло, отдаваемое системой жидкость – кристалл² в окружающую среду. Это тепло называется теплотой кристаллизации. Тепло, выделяющееся при кристаллизации единицы массы вещества, называется удельной теплотой кристаллизации. Обратное превращение – плавление – также происходит при постоянной температуре Тпл и сопровождается поглощением энергии. Поглощенная энергия в данном случае идет на разрушение кристаллической решетки.

22.Что называется удельной теплотой плавления?? Количество энергии, необходимое для перевода единицы массы вещества из твердого в жидкое состояние при температуре плавления, называется удельной теплотой плавления вещества . Если быть точным, то Уде́льная теплота́ плавле́ния (также: энтальпия плавления; также существует равнозначное понятие уде́льная теплота́ кристаллиза́ции) — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества). Теплота плавления — частный случай теплоты фазового перехода I рода.

Различают удельную теплоту плавления (Дж/кг) и молярную (Дж/моль). Удельная теплота плавления обозначается буквой (греческая буква лямбда) Формула расчёта удельной теплоты плавления: , где — удельная теплота плавления, — количество теплоты, полученное веществом при плавлении (или выделившееся при кристаллизации), — масса плавящегося (кристаллизующегося) вещества.