Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений

1. Перед началом работы убедитесь в том, что уровни воды в коленах U-манометра совпадают.

2. Откройте кран К₁ повернув ручку против часовой стрелки на 90⁰(из вертикального положения в горизонтальное).

3. Включите электропитание компрессора (тумблер «компрессор» переведите в верхнее положение). При этом должна загореться индикаторная лампочка.

4. Накачивайте в баллон воздух, пока разность уровней воды в манометре не станет равной 250-300 мм. В дальнейших опытах начальную разность уровней поддерживать постоянной.

5. Закройте кран К₁, отключите компрессор, выжидайте 2-3 минуты, до тех пор, пока малозаметное уменьшение разности уровней воды в манометре прекратится, и температура воздуха в баллоне станет равной температуре окружающей среды.

6. Произведите отсчёт установившейся разности уровней воды манометра h₁, занесите в таблицу результатов измерений.

7.Резко нажмите на клапан К₂, соединив баллон с атмосферой. Одновременно включите секундомер. Удерживайте клапан К₂ открытым в течение τ₁= 3с.

8. Дождитесь, чтобы уровни воды в манометре стабилизирровались (через 3-4минуты после закрытия клапана К₂); определите разность между ними h₂ и запишите в таблицу.

9. Повторите эксперимент 5-7 раз для разных значений времени нажатия на клапан К₂: τ=5,10, 15,20,25 секунд.

10. Рассчитайте значения lnh_ для всех значений τ.

11. Построите график lnh_ = f() (см. рис. 3).

12. Аппроксимируйте полученную зависимость прямой линией, экстраполируйте ее до пересечения с осью ординат. Точка пересечения имеет координату ln (h₂)₀.

13. Определите значение (h₂)₀.

14. По формуле (13), с использованием среднего значения h₁ и определённого (h₂)₀, рассчитайте значение  и сравните его с теоретическим (см. формулу (7)).

15. Оцените абсолютную и относительную ошибки в определении  методом “средних”. Запишите окончательный результат.

16. Опишите термодинамические процессы, происходящие с газом при выполнении 4,5,6,7,8 этапов работы.

Таблица

№	τ,с	h1, мм	h2, мм	ln (h2)		P0=… TK=… =1000 кг/м3 g=9,8 м/с2 (h2)0=
1 2 3 4 5 6	3 5 10 15 20 25

Контрольные вопросы

1. Сформулировать первое начало термодинамики.

2. Что называется молярной, удельной теплоемкостью?

3. Какой физический смысл имеют С_р и С_v? Как они связаны?

4. Что такое ? Как она связана с теплоемкостями C_p и C_v?

5. Записать уравнение Менделеева - Клапейрона.

6. Физический смысл универсальной газовой постоянной.

7. Записать уравнения изохорического и адиабатического процессов.

8. Какой процесс называется адиабатическим? Выведите уравнение адиабаты в любых параметрах. Что происходит с внутренней энергией и температурой при адиабатическом расширении или сжатии газа?

9. Вывести расчетную формулу (13).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-5