Учебный прибор по молекулярной физике

Авторы патента:

О П И С А Н И Е (ll) 449365

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

;Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельствавЂ” (22) Заявлено 05. 05. 72 (21) 1781105!28-12 с присоединением заявки 1)й (32) Приоритет

Опубликовано 05.11.74. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 19.04.75 (51) М. Кл. G 090 23/12

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (5З) УДК 371.55I. 57 (088. 8) (72) Автор изобретения

Б. Б. Рузин (71) Заявитель

Завод ВТУЗ при Карагандинском металлургическом комбинате (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКЕ

Изобретение относится к учебным приборам по молекулярной физике и предназ: начено для демонстрации учащимся величины атмосферного давления, а также характера зависимости давления насьпценного водяного пара от температуры.

Предлагаемый прибор содержит стакан для жидкости, поршень, жестко связанный с его дном, открытый снизу цилиндр, расположенный на поршне так, что между ним и поршнем образован зазор, и крышку с прокладкой, установленную в верхней части цилиндра.

На чертеже изображен учебный прибор.

Он содержит металлический (нержавеющая сталь) стакан 1 для жидкости, имеющий в дне отверстие 2, в которое ввинчен металлический (нержавеющая сталь) поршень

3 с отшлифованным верхним концом.

На поршне расположен с зазором от- крытый снизу металлический (латунный) цилиндр 4. 11илиндр и поршень пришлифованы один к другому в режиме свободного ! скольжении.

Нижний конец цилиндра отстоит от дна стакана на 2-3 мм. В верхней части цилиндр имеет горловину 5 с узким каналом (1 мм). На горловину навинчена металлическая (латунная)крышка 6 с резиновой прокладкой 7.

В верху цилиндра имеются болтики 8.

Работает прибор следующим образом.

Для измерения атмосферного давления поршень 3 ввинчивают в стакан 1 до отказа.

На поршень надевают цилиндр 4, на кото рый надевают под болтики 8 поплавок (на чертеже не показан) B виде цилиндрического кольца для того, чтобы выталки15, вающей силой компенсировать вес цилиндl ра и часть силы трения.

Крышку 6 отвинчивают, В стакан 1 за-ливают жидкость (воду или жидкое масло с малой вязкостью, например подсолнечо0 .иое). К болтикам 8 привязывают леску или тонкую проволоку для поднятия цилиндра 4. С помощью демонстрационного . динамометра (до 1 кг) показывают, что сила, необходимая для подъема цилиндра, 95 близка к нулю. Затем крышку 6 плотно завинчивают. Динамометром. демонстрируют, что минимальная сила, необходимая для подъема, близка к 1 кг. Отсюда атмосферное давление равно 1 кг/см

Измерение атмосферного давления основано на том., что при отрыве цилиндра

4 под ним создается разрежение, которое удерживается гермдтизирующим действи ем слоя жидкости, налитой в стакан 1, Благодаря вязкости при подъеме цилиндра ,жидкость медленно проникает в узкий за зор между цилиндром и поршнем 3, в результате чего обеспечивается,герметиза ция. Вместе с тем жидкость практически

1 не препятствует движению цилиндра. !

Для измерения давления насышенного пара прибор собирают так же, какописано выше. В качестве жидкости используют воду. При плотно завинченной крышке 6 с помощью демонстрационного динамометра измеряют минимальную силу отрыва цилиндра, соответствуюшую атмосферному давлению. Затем крышку отвинчивают, прибор устанавливают на плитку, нагревают до интенсивного кипения воды в течение

5 мин. Далее крышку плотно завинчивают, прибор помешают внутрь калориметрического стакана 9. В воду погружают термо метр, закрепленный в штативе, находящемся вне прибора.

При естественном охлаждении прибора, при разных температурах измеряют с помошью динамометра минимальную силу отрыва цилиндра.

Давление насышенного водяного пара оп ределяется разностью между атмосферным давлением и минимальной силой отрыва-цилиндра. При 100 С эта разность .близка к

1 кг, что доказывает близость давления нась шенного пара при 100оС к атмосферному.

Прибор пригоден для снятия зависимости даи ления. насьпценного водяного пара от температуры в лабораторных условиях с пружинным динамометром.

Опыты подемонстрации характера зависимости давлении насышенного водяного пара от жмперетур ы ее и пеним нитем, что при пи пенни воды в стакане 1 при открытой крышке 6 насыщенный пар выгоняет воздух из заэо1О ра между поршнем 3 и цилиндром 4, и в дальнейшем этот зазор после плотного завинчивания крышки заполнен только насы1 шенным водяным паром. При подъеме циI линдра пространство между торцами поршня и цилиндра также заполняется насыщен» пым водяным паром, давление которого уменьшает силу отрыва цилиндра. Вода, налитая в, стакан, создает насьпценный . ° водяной пар в зазоре между поршнем 3 и цилиндром-4 и герметизирует этот пар.

При изменении давления насыщенного водяного пара, т. е. при отрыве цилиндра, герметизация сохраняется, если нижний край цилиндра остается в воде.

Предмет изобретения

Учебный прибор по молекулярной физике. отличающийся тем, что, с целью демонстрации учашимся величины атмосферного давления, а также характера

35 зависимости давления насышенного водяного пара от температуры, он содержит стакан для жидкости, поршень, жестко связанный с его дном, открытый снизу цилиндр, расположенный на поршне так, что между

40 ним и поршнем образован зазор, и крышку с прокладкой, установленную в верхней части цилиндра.

449365

Составитель E.Ëoøàêoâà

Корректор B.ÁðI,IKñèíà

Редактор Л.1 ончарова 1ек ред Н.Ханеева

Изд. М 906

Предприятие «Патент», Москва, Г.59, Бережковская наб., 24 оаказ Д +g, тираж 456 Подписное

ЦНИИ!1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Прибор для исследования процессов в струйных элементах // 442508

Учебное пособие для демонстрации перехода // 373753

Прибор для демонстрации и замера аэродинамической подъемной силы // 335567

Устройство для имитации выработки топлива многодвигательного летательного аппарата // 254232

Учебный прибор по молекулярной физике // 248352

Прибор для демонстрации перепада давления // 236101

Учебная установка для замера гидродинамическихпараметров // 222042

Патент 174066 // 174066

Патент 156777 // 156777

Способ моделирования нестационарного течения вещества // 2107329

Изобретение относится к научным моделям в технической физике, а именно к способам моделирования нестационарных течений вещества, может найти применение для исследований в области инерционного термоядерного синтеза (ИТС), для решения прикладных задач, связанных с необходимостью исследования непрозрачных сред, например в технических энергоемких устройствах в процессах, происходящих при их эксплуатации (перемешивание продуктов горения и различных присадок в двигателях внутреннего сгорания, аналогичные процессы в реакторной и ракетной технике и т.п.), или в изучении экологически опасных аварийных ситуаций (взрыв нефтехранилищ, складов боеприпасов т.п.), а также может найти применений в решении проблемы прогнозирования климатических явлений или последствий различных экстремальных природных явлений (извержение вулканов, процессы на Солнце, на других космических объектах и т.п.)

Демонстрационный прибор по физике // 2120666

Учебно-лаборатарное устройство для демонстрации работы гидроциклона // 2216050

Изобретение относится к техническим обучающим средствам и может быть использовано при создании учебно-лабораторного оборудования по гидравлике и физике для высших, средних специальных учебных заведений

Способ демонстрации вихревого резонанса при спинапе и регистрирующий электрод // 2305869

Изобретение относится к области гидродинамики и может быть использовано в качестве наглядного пособия при изучении переходных процессов во вращающейся жидкости

Способ имитации природного гейзера и устройство для его осуществления // 2331815

Изобретение относится к созданию учебных пособий, наглядно поясняющих явления природы

Устройство стендового автоматизированного лабораторного комплекса для изучения гидродинамических процессов с измерениями и обработкой результатов в программной среде lab view // 2339084

Изобретение относится к оборудованию для демонстрационно-практического изучения основных гидродинамических процессов и может быть использовано при изучении критерия Рейнольдса, режимов преобразования форм энергии потока жидкости (уравнение Бернулли), примеров практического применения уравнения Бернулли - расходомер Вентури, гидравлических сопротивлений с построением виртуальных гидравлических схем, с измерением гидравлических параметров и одновременным построением графических зависимостей на мониторе персонального компьютера и копированием на жестких носителях информации

Комплекс автоматизированный учебно-лабораторный для определения характеристик и режимов гидромашин // 2379762

Изобретение относится к оборудованию для демонстрационно-практического определения студентами характеристик работы центробежного насоса, совместной работы двух насосов, включенных в сеть параллельно и др

Комплекс автоматизированный учебно-лабораторный для определения силы гидравлического давления с измерениями и обработкой результатов в программной среде lab view // 2383059

Изобретение относится к специальному оборудованию, предназначенному для обучения студентов вузов и колледжей техническим дисциплинам, а более конкретно для практического изучения основного закона гидростатики, различных видов давления (давление вакуума, избыточное давление, атмосферное давление), приборов для измерения давления, а также единиц измерения давления

Способ моделирования крупномасштабных атмосферных течений и устройство для его реализации // 2388062

Изобретение относится к области геофизической гидродинамики и может быть использовано при моделировании крупномасштабных атмосферных течений

Способ лабораторного моделирования задач газодинамики и устройство для его осуществления (варианты) // 2393546

Изобретение относится к области обучения студентов ВУЗов и аспирантов по механике, а также при проведении лабораторных работ по курсу "Газодинамика"