Набор демонстрационный по газовым законам Научные Развлечения

Области знаний и применение

Набор демонстрационный используется для проведения демонстрационных экспериментов при изучении газовых законов, уравнения состояния идеального газа, свойств паров и влажности воздуха, выполняемых с использованием цифровых датчиков объёма, температуры и абсолютного давления, с регистрацией сигнала на компьютере.

Чему научится ребенок

Набор демонстрационный позволит выполнить все этапы научного исследования: демонстрировать качественные закономерности наблюдаемого процесса, проистекающего в газе (больше – меньше, растет-убывает-не зависит), проводить количественные исследования с измерением величин, формированием таблицы наблюдений, построение графика и сопоставления полученных экспериментальных данных с графиками различных функций, проводить обработку данных методом линеаризации.
Кроме того, в рамках набора выполняется расчетное моделирование процесса сжатия и расширения газа с учетом влияния теплообмена.

Способ работы

Набор демонстрационный позволяет обучать основным этапам проведения экспериментального исследования, а также позволяет проводить с учениками совместные исследования.

В состав набора входят три установки для осуществления изотермического, изобарного и изохорного процессов, которые имеют встроенные датчики объема и температуры, позволяющие регистрировать параметры газа в процессе изменения его состояния. Конструкция установок обеспечивает постоянство одного из параметров газа при варьировании двух других параметров. Для измерения давления газа применяется датчик абсолютного давления.

Состав:

— Установка «Изотерма», в которую встроен датчик объема газа
— Установка «Изохора», в которую встроен датчик температуры
— Установку «Изобара», объем резервуара которой изменяется, сохраняя постоянным давлением во внутреннем объеме, а температура газа контролируется встроенным датчиком температуры
— Цифровой датчик абсолютного давления (диапазон измерений от 0 до 200 кПа)
— Зажим
— Комплект трубок с переходником
— Стержень для закрепления датчика в штативе
— Методическое обеспечение на русском языке
— Программное обеспечение для проведения демонстрационных экспериментов
— Программное обеспечение для проведения расчетного моделирования
— Упаковка

Методическое обеспечение

Методическое руководство содержит указания по выполнению 8 экспериментов на собираемых установках. Описание опытов сопровождается фотографией установки и скриншотами программного обеспечения, показывающими, какие результаты учитель получит в ходе демонстрации.

Программное обеспечение для проведения демонстрационных экспериментов

Программное обеспечение набора содержит 8 сценариев (разбитые по темам и разделам) для проведения демонстрационных экспериментов при изучении газовых законов, уравнения состояния идеального газа, свойств паров и влажности воздуха, выполняемых с использованием цифровых датчиков объёма, температуры и абсолютного давления, с регистрацией сигнала на компьютере.

Каждый из сценариев включает в себя оптимальные настройки используемых датчиков для проведения эксперимента и для последующей обработки собранных данных.

Программное обеспечение для проведения расчетного моделирования

Расчетная модель по сжатию и расширению газа обеспечивает расчет процессов сжатия и расширения гааз с учетом влияния теплообмена.

При моделировании сжатия и расширения газа программа позволяет задавать исходные параметры газа — количество молей газа в резервуаре и количество атомов в молекуле.

Перечень тем, проводимых демонстраций и исследований:

— Изотермический процесс
— Изохорный процесс
— Изобарный процесс
— Уравнение состояния идеального газа
— Циклический процесс в газе
— Работа при сжатии и расширении газа
— Зависимость давления насыщенных паров от температуры
— Демонстрация постоянства давления насыщенных паров при изменении объема