КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Описание метода и экспериментальной установки. Определение показателя адиабаты для воздухаЛабораторная работа 2.2.
Определение показателя адиабаты для воздуха Методом Клемана-Дезорма. Библиографический список
1. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1985. 2. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1988. Т. 1.
Цель работы: изучение газовых законов. Приборы и принадлежности: прибор Клемана-Дезорма Описание метода и экспериментальной установки Величину показателя адиабаты , Сp — теплоемкость газа при постоянном давлении, СV – теплоемкость газа при постоянном объеме, можно определить с помощью прибора Клемана-Дезорма (рис. 1), состоящего из баллона 1 с воздухом, насоса 4 и спиртового манометра 5. В баллон при закрытом кране 2 накачивается воздух. При накачивании воздух, сжимаемый под поршнем насоса, нагревается, следовательно, необходимо выждать 2-3 минуты, пока благодаря теплообмену температура в баллоне не станет равной комнатной. Поле этого измеряют манометром избыточное давление воздуха p1 (в миллиметрах столба жидкости, налитой в манометр). Давление в баллоне станет равным где p0 – атмосферное давление; p1 – избыток давления в баллоне над атмосферным давлением p0, измеряемый манометром. Открывают на короткое время кран 2, чтобы давление в баллоне сравнялось с атмосферным ( ), после чего закрывают кран. Пусть масса воздуха после накачивания насосом в сосуде объемом V равна m. При открывании крана часть воздуха выходит. Обозначим массу вышедшего воздуха , тогда как масса оставшегося воздуха . Масса воздуха , которая заключается в объеме V, занимала перед открытием крана меньший объем V1. Так как процесс кратковременный и заметного теплообмена между газом и стенками нет, то его можно считать адиабатическим. Согласно уравнению Пуассона (для массы газа, равной ) получим: (1) Вследствие адиабатического расширения газа температура его понизилась, а затем в результате теплообмена температура газа через небольшой промежуток времени станет равной комнатной. При этом давление газа поднимается до величины . Начальное и конечное состояние газа наблюдается при одинаковой температуре. Поэтому на основании закона Бойля-Мариотта получим (2) Решая уравнения (1) и (2) относительно g, получаем (3) Разложим и в ряд Тейлора, ограничившись в этом случае двумя первыми членами: Подставляя эти значения в формулу (3), находим окончательно (4)
|