Устройство для моделирования молекулярных процессов

 

Изобретение относится к демонстрационным моделям закона Бойля-Мариотта . Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей путем демонстрации. В полости катушки 3 соленоида установлена емкость I с модулями 2 молекул. Поршень 4 установлен в емкости 1, снабжен сменными грузами и связан с динамометром 5. I ил. Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1

А!1 4 С 09 В 23/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3761976/28-12 (22) 29.06.84 (46) 23.11.86,Бюл. Р 43 (71) Институт прикладной физики

АН МССР и Уральский государственный университет им.А.М.Горького (72) М.К.Болога, И,А.Буевич, И.Ф.Марта, В.В.Тетюхин, С.В.Сюткин, Ф.М.Сажин, Д,Г,Осипов и В.M.Çàìoðåâ (53) 371.66/67 (088.8) (56) Лекционные демонстрации по физике./Под ред. Ивероновой В.И. М., 1972, с. 251, (54) устРойство дня моделиРОВАния

МОЛЕ КУЛЯР НИХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к демонстрационным моделям закона Бойля-Мариотта. Цель изобретения — расширение демонстрационных возможностей путем демонстрации. В полости катушки 3 соленоида установлена емкость I с модулями 2 молекул. Поршень 4 установлен в емкости 1, снабжен сменными грузами н связан с динамометром 5. ил.

12718б5 ноида, ВНИИПИ Заказ 6308/24 Тираж 455 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к демонстрационным моделям и может быть использовано при изучении газовых законов физики, Цель изобретения — расширение демонстрационных возможностей путем демонстрации закона Бойля-Мариотта.

На чертеже схематично представлено устройство, Устройство для моделирования молекулярньтх процессов содержит емкость

1 с модулями 2 молекул, выполненными в виде магнитожестких диполей, и катушку 3 соленоида, подключенную к источнику переменного тока (не показан) для приведения модулей 2 в хаотическое движение. Устройство имеет также установленный в емкости 1 и снабженный сменными грузами (не показаны) поршень 4, контактирующий с модулями 2, и динамометр 5, связанный с поршнем 4, При этом емкость 1 установлена в полости катушки 3 соленоида.

Устройство работает следующим образом.

Соленоид подключают к источнику переменного тока, модули 2 молекул приходят в хаотическое движение.Для демонстрации закона Бойля-Мариотта постоянную темйературу системы магнитожестких диполей устанавливают путем поддержания неизменной индукции электромагнитного поля соленоида.

На подвижный поршень 4 помещают сверху сменные грузы. Изменяя вес сменных грузов, изменяем давление в системе, которое определяется по разности их веса и показаний динамометра 5, разделенной на площадь поперечного сечения поршня 4 (при этом учитывается и собственный вес поршня), При всех значениях давления в системе устанавливаются такие значения объема, при которых PV = const где

P — ; V — объем системы, Для демонстрации, например, изобарного процесса Гей-Люссака температуру системы регулируют путем изменения индукции электромагнитного поля. Причем при всех значениях индукции поршень 4 уравновешивает сменными грузами так, чтобы давление в емкости 1 (разность между весом грузов и соответствующими показаниями динамометра 5) было неизменным. При этом зависимость объема газа от температуры линейна, т,е, V=V, (1+Pt), где V, — объем газа при нулевой температуре;

10 V — объем газа при температуре — коэффициент пропорциональности, Аналогично демонстрируется закон

l5 Гей-Люссака в изоходных процессах.

В этом случае поршень 4 при различных индукциях электромагнитного поля (имитирующих температуру системы) уравновешивают так, чтобы объем, за20 нимаемый модулями 2 молекул, не изменялся ° В этом случае зависимость давления газа от температуры при постоянном объеме также линейна, т.е °

Р = P (! + 1 Г), где Y — давление при начальной температуре;

P — давление при температуре

Таким образом, устройство позволяет демонстрировать газовые законы

ЗО и фазовые переходы путем изменения индукции электромагнитного поля, объемной концентрации модулей и давления в емкости.

ФоРмулаиз обретения

Устройство для моделирования молекулярных процессов, содержащее емкость с модулями молекул, выполненными в виде магнитожестких диполей, и катушку соленоида, подключенную к источнику переменного тока для приведения модулей в хаотическое движение, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем демонстрации закона Бойля-Мариотта, оно имеет установленный в емкости и снабженный сменными грузами поршень, контактирующий с модулями, и динамометр, связанный с поршнем, при этом емкость установлена в полости катушки соле