РГПУ им. А. И. Герцена

К работе допущены

Работа выполнена

Отчет сдан

Отчет по лабораторной работе № 2

«Определение отношения теплоемкостей воздуха

методом Клемана – Дезорма»

Работу выполнила: Леонтьева

Василиса

Романовна

Факультет Технологии и предпринимательства

Группа 3

1. Цель работы: Опытное определение отношения теплоемкости воздуха при постоянном давлении С_р к теплоемкости при постоянном объеме С_v методом адиабатического расширения.

2. Принадлежности: прибор Клемана – Дезорма, манометр, секундомер, ручной насос.

3. Для выполнения работы необходимо знать:

- Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией взаимодействия  молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда  абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.

- Состояние идеального газа характеризуют три макроскопические величины: P — давление, V — объем, Т — температура.

На основе модели идеального газа были теоретически выведены ранее установленные

опытным путем экспериментальные законы (закон Бойля— Мариотта, закон Гей- Люссака, закон Шарля, закон Авогадро. Эта модель легла в основу молекулярно-кинетических представлений.

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона или Менделеева — Клапейрона) — формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. Уравнение имеет вид:

где

•  — давление,

•  — молярный объём,

•  — универсальная газовая постоянная

•  — абсолютная температура, К.

Так как , где  — количество вещества, а , где  — масса,  — молярная масса, уравнение состояния можно записать:

Эта форма записи носит имя уравнения (закона) Менделеева — Клапейрона.

В случае постоянной массы газа уравнение можно записать в виде:

Последнее уравнение называют объединённым газовым законом. Из него получаются законы Бойля — Мариотта, Шарля и Гей-Люссака:

 — закон Бойля — Мариотта.

 — Закон Гей-Люссака.

 — закон Шарля

А в форме пропорции этот закон удобен для расчёта перевода газа из одного состояния в другое.

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела на один градус, называется теплоемкостью вещества тела., теплоемкость одного моля вещества — молярной теплоемкостью.

Уде́льная теплоёмкость (Удельная теплота нагревания на один градус, обозначается как c) вещества определяется как количество тепловой энергии, необходимой для повышения температуры одного килограмма вещества на один градус.

с=1/m*dQ/dT (1)

Формула (1) представлена в дифференцированной форме потому, что удельная теплоемкость реальных тел и газов зависит от температуры. Поскольку количество теплоты зависит от процесса, то и теплоемкость существенно зависит от процесса.

Теплоемкость одного моля вещества называется молярной теплоемкостью.

C=м/m*dQ/dT (2) ; с=С/ м (3) Где м – молярная масса .

Единицей СИ для удельной теплоёмкости является джоуль на килограмм-кельвин. Следовательно, удельную теплоёмкость можно рассматривать как  теплоёмкость единицы массы вещества. На значение удельной теплоёмкости влияет температура вещества.