Описание лабораторной установки
В состав установки входят лабораторный и приборный модули. На передней панели лабораторного модуля расположены: табличка с названием работы, водяной U-образный манометр с измерительной линейкой, клавиша клапана напуска воздуха, клавиша клапана сброса давления и штуцер пневмопровода. Сам модуль содержит металлический баллон, внутренняя поверхность которого покрыта теплоизолирующей мастикой. Баллон соединен с водяным манометром и компрессором с помощью резиновых пневмопроводов. На передней панели приборного модуля расположены тумблеры включения сети и компрессора и штуцер компрессора.
Порядок выполнения лабораторной работы
Соединить штуцер пневмопровода на лабораторном модуле со штуцером компрессора на приборном модуле.
Включить электропитание приборного модуля, компрессор.
Осторожно нажать клавишу клапана «Напуск» и накачать в баллон воздух так, чтобы разность уровней в манометре стала равной 250−300 мм.
ВНИМАНИЕ! Накачивать воздух в баллон нужно медленно (чтобы избежать значительного повышения температуры воздуха в баллоне) и осторожно (чтобы нижний уровень жидкости не достиг колена манометра).
Отпустить клавишу клапана «Напуск», выждать 2–3 минуты (пока температура воздуха в баллоне не станет равной температуре окружающей среды – разность уровней в манометре при этом перестанет изменяться) и произвести отсчет разности уровней в манометре h1 (по нижним уровням менисков), результат записать в таблицу.
Резко нажать и отпустить клавишу клапана сброса давления, кратковременно соединяя баллон с атмосферой. Через 2–3 минуты (когда уровни жидкости в манометре стабилизируются) произвести отсчет разности уровней h2 и записать результат в таблицу.
Повторить опыт (пп. 3–5) 8–10 раз и занести результаты в таблицу.
Таблица
№ опыта |
h1, мм |
h2, мм |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||
3 |
|
|
|
|||
… |
|
|
|
,
%
Обработка результатов измерений
Вычислить по формуле (5) значение постоянной Пуассона для каждого опыта и занести результаты в таблицу.
Вычислить среднее значение постоянной Пуассона, результат занести в таблицу.
Рассчитать абсолютную и относительную погрешности (применить методику расчёта погрешностей косвенных измерений). Результат занести в таблицу.
Записать окончательный результат с учетом погрешности измерений.
Сравнить полученное значение с теоретическим. При определении теоретического значения показателя адиабаты считать воздух идеальным газом, состоящим из двухатомных молекул.
Рассчитать по формулам (6) значения молярных теплоёмкостей воздуха при постоянном давлении и постоянном объёме, сравнить их с теоретическими, считая, что воздух состоит из двухатомных молекул.
Сделать вывод.