2. Молекулярная физика

Все установки находятся в помещении 416.
Все работы из подраздела обычно находятся на одном лабораторном столе и выполнение двух работ из одного подраздела обсуждаются отдельно, так как это не всегда возможно.

Раздел "Молекулярная физика" cожержит три подраздела:

  1. Термодинамика.
  2. Гидродинамика.
  3. Аэродинамика.

21-01. Газовые законы.

В данной лабораторной работе проводится исследование изотермического, изобарического и изохорного процессов для реального газа.

Теоретический минимум: атом, молекула, частица, газ, идеальный газ, молекулярно-кинетическая теория,  объём, давление, атмосферное давление, среднее значение скорости молекулы (квадрата скорости),  постоянная Больцмана,  постоянная Авогадро, температура, мера средней кинетической энергии, тепловое равновесие, уравнение состояния идеального газа, термодинамическая система, изотермический процесс, закон Бойля-Мариотта, изотерма, изобарный процесс, закон Гей-Люссака, изобара, изохорный процесс, закон Шарля, изохора, объём Шарля.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 10 классов.

Подробнее...

21-04. Теплота парообразования.

В данной работе изучаются процессы плавления и парообразования. Проводятся измерения теплоты парообразования и конденсации воды и плавления льда.

Теоретический минимум: температура, внутренняя энергия, теплопроводность, термос, количество теплоты, удельная теплоёмкость, закон сохранения и превращения энергии, агрегатное состояние вещества, твёрдое тело, жидкость, газ, плавление, кристаллизация (отвердевание), температура плавления, удельная теплота плавления, парообразование, испарение, конденсация, кипение,  температура кипения, удельная теплота парообразования.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 8 классов.

Подробнее...

21-05. Теплопроводность.

Лабораторная установка дает возможность познакомиться с основными типами передачи теплоты: конвекцией, тепловым излучением, теплопроводностью, а также провести исследование теплопроводности различных материалов. Выполнив данную лабораторную работу с использованием теплоизолированного бокса, представляется возможным сравнить экспериментальные результаты с теоретическими и табличными данными и сделать выводы о теплоизоляционных свойствах материала или наоборот, сказать насколько хорошо материал может отводить тепло.

Теоретический минимум: температура, внутренняя энергия, теплопроводность, конвекция, излучение (тепловое), абсолютно чёрное тело, коэффициент серости, количество теплоты, удельная теплоёмкость, закон сохранения и превращения энергии, термодинамическое равновесие.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 8 классов.

Подробнее...

21-06. Тепловой насос.

Лабораторная работа предполагает ознакомление с теоретическими основами работы тепловых машин и, в частности, тепловых насосов. Тепловым насосом называют машину, основной целью которой является передача тепла от более нагретого тела холодному при совершении механической работы. Экспериментальная установка представляет собой модель теплового насоса компрессорного типа, на примере которой можно разобрать принцип работы и устройство тепловых насосов и определить эффективность предложенного теплового насоса в зависимости от внешних параметров.

Теоретический минимум: температура, внутренняя энергия, теплопроводность, количество теплоты, удельная теплоёмкость, закон сохранения и превращения энергии, агрегатное состояние вещества, жидкость, газ, парообразование, испарение, конденсация, кипение,  температура кипения, удельная теплота парообразования, кпд (коэффициент полезного действия) теплового двигателя (насоса).

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 8, 10 классов.

Подробнее...

21-07. Двигатель Стирлинга.

Двигатель Стирлинга является частным случаем теплового двигателя - двигателя, превращающего тепловую энергию в механическую. Выполняя данную лабораторную работу, юные экспериментаторы имеют возможность ознакомиться с 1-м и 2-м началом термодинамики, наглядно увидеть протекание основных термодинамических процессов, а также понять принцип работы тепловых машин, который является единым для всех тепловых двигателей.

Теоретический минимум: температура, внутренняя энергия, теплопроводность, количество теплоты, удельная теплоёмкость, молекулярно-кинетическая теория, закон сохранения и превращения энергии, первый закон термодинамики, второй закон термодинамики, работа, тепловой двигатель,  кпд (коэффициент полезного действия) теплового двигателя, цикл Карно, термодинамическая система, изолированная система, изотермический процесс, изобарный процесс, изохорный процесс, адиабатный процесс, уравнение теплового баланса, нагреватель, холодильник.

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 10 классов.

Подробнее...

22-01. Поверхностное натяжение жидкости.

В этой работе предлагается измерить коэффициент поверхностного натяжения жидкости методом отрыва кольца. Исследовать характер зависимости коэффициента поверхностного натяжения жидкости от температуры для чистой жидкости, и от концентрации для растворов вода-спирт.

 Теоретический минимум: жидкость, молекула, атом, сила, сила поверхностного натяжения, силы взаимодействия молекул (атомов), температура, потенциальная энергия, внутренняяэнергия, работа, коэффициент поверхностного натяжения, смачивание, угол смачивания, капиллярный эффект, свободная поверхность жидкости.

 Лабораторная работа рекомендуется для учащихся 9-11 классов с углублённым изучением физики.

Подробнее...

22-02. Вязкость ньютоновских и неньютоновских жидкостей. Ротационный вискозиметр.

В этой работе предлагается познакомиться с устройством ротационного вискозиметра. И провести исследование зависимости вязкости от различных параметров для ньютоновских и неньютоновских жидкостей.

Теоретический минимум: 

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся __ классов.

Подробнее...

22-03. Измерение вязкости при помощи вискозиметра с падающим шариком.

В этой работе проводится исследование зависимости вязкости воды от температуры с помощью вискозиметра с падающим шариком. Знакомство с понятиями ламинарного и турбулентного течения жидкости, а также числом Рейнольдса, которое определяется соотношением между диаметром капилляра и шарика, и определяет характер течения жидкости в вискозиметре.  

Теоретический минимум: 

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся __ классов.

Подробнее...

23-02. Основные законы аэродинамики.

Работа включает в себя знакомство с основными законами аэро- и гидродинамики. На основе данных законов предлагается объяснить причины наблюдения эффекта Бернулли, разобраться с принципом работы трубки Пито-Прандтля - устройства для измерения скорости воздушного потока, а также осуществить проверку применимости приближения несжимаемой среды к воздушным потокам.

Теоретический минимум: 

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся __ классов.

Подробнее...

23-03. Измерение силы лобового сопротивления тел различной формы.

Работа посвящена исследованию особенностей обтекания воздушным потоком тел различной формы и размеров. Предлагается исследовать, какие тела обладают наилучшими аэродинамическими характеристиками, какие наоборот - наихудшими. Эксперимент проводится в малой аэродинамической трубе, включающей трубку Пито-Прандтля для измерения скорости воздушного потока и динамометр для измерения силы лобового сопротивления, действующей на исследуемое тело.

Теоретический минимум: 

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся __ классов.

Подробнее...

23-04. Исследование подъемной силы крыла.

Данная работа дает крайне наглядный и простой ответ на вопрос: как и почему самолеты могут летать? Лабораторная работа позволяет ознакомиться с методикой проведения эксперимента в аэродинамической трубе. Работа включает исследование основных аэродинамических характеристик взаимодействия воздушного потока с исследуемым телом несимметричной формы – силы лобового сопротивления и подъемной силы. В качестве исследуемого тела выступает модель крыла самолета.

Теоретический минимум: 

Лабораторная работа рекомендуется для учащихся __ классов.

Подробнее...