Брест 2011г.

Кафедра Физики

Лабораторная работа Т7

По Физике

Тема: «Определение отношения теплоемкостей газа акустическим методом»

Выполнил:

Студент группы АС 34

Репейко Д.В.

Проверил:

Борушко В.В

Брест 2011г.

Цель: определение отношения теплоемкостей газа и скорости звука методом сложения взаимно перпендикулярных колебаний и методом стоячих волн.

Приборы и принадлежности: динамик, микрофон, электронный осциллограф, звуковой генератор, установка для измерения скорости звука, понижающий трансформатор.

Задание 1: включим в сеть звуковой генератор и осциллограф. На шкале генератора звука установим частоту в кГц .

Задание 2: поместим микрофон вблизи телефона, пользуясь ручками горизонтального и вертикального ускорителей осциллографа, получим на экране прямую, проходящую через третью и четвертую четверти.

Задание 3: Медленно отодвигая микрофон от телефона, наблюдаем и записывайте расстояния для тех его положений, при которых прямая на экране осциллографа превращается в эллипс и в прямую, проходящую через первую и третью четверти. Найдем расстояния между микрофоном и телефоном, в которых наблюдаются прямые линии. Выполним такие же наблюдения при перемещении микрофона в противоположном направлении. Повторим опыт 2 раза. Найдем средние значения и по формуле вычислим длину волны. Затем по формулам определим скорость звука и отношение теплоемкостей.

Метод сложения взаимно перпендикулярных колебаний:

Найдем длину волны:

Найдем скорость:

Найдем отношение теплоемкостей:

Метод стоячих волн:

Задание 1: измерим соответствующее удлинение трубы, отсчитывая его от первого положения, соответствующего первому наблюдаемому резонансу.

.

Задание 2: найдем длину волны, рассчитаем скорость звука и получим отношение теплоемкостей.

Контрольные вопросы:

1) Волна возникает при отражении от преград и неоднородностей в результате наложения отражённой волны на падающую. Она характеризуется чередующимися максимумами и минимумами амплитуды.

2) Амплитуду можно вычислить по формуле:

3)

.

4) Отношение теплоемкостей при одинаковых условиях есть величина постоянная. Погрешность можно определить по формуле .

В ходе нескольких измерений мы получаем усредненное значение, которое при произведении на 2 даст длину волны, которая издается телефоном. Из формулы , мы можем найти. Подставляя значение скорости в формулу найдем значение отношения теплоемкостей.

5) Удельная теплоемкость – количество тепловой энергии, необходимой для повышения температуры одного килограмма вещества на один градус Цельсия.

Молярная теплоемкость – физическая величина, определяющая отношение бесконечно малого количества теплоты, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры.

6) Удельная теплоемкость зависеть от массы тела, начальной и конечной температуры вещества.

7) Точность измерения длинны волн.

Вывод: определили отношения теплоемкостей газа и скорости звука методом сложения взаимно перпендикулярных колебаний и методом стоячих волн.