8.3. Порядок выполнения работы
1. Для экспериментального определения по рассмотренному методу поступают следующим образом. Открывают кран 3 и при закрытом кране 2 с помощью насоса медленно создают в сосуде давление до тех пор, пока уровень жидкости в левом колене манометра не достигнет определенного значения (120-140мм). После этого кран 3 закрывают и наблюдают за показанием манометра. Через некоторое время давление немного понизится, а затем стабилизируется. Теперь отсчитывают положение менисков жидкости в обоих коленах манометра и определяют давление по высоте столбов жидкости (разность их уровней) h1. Полученное значение h1 заносят в таблицу.
2. Далее резко открывают на очень короткое время (пока слышен шум выходящего воздуха) кран 2 и тут же его закрывают. При открытии крана давление быстро спадает и жидкость в манометре, немного поколебавшись, установится на одном уровне. После того, как кран 2 закрыт, начинают наблюдение за манометром. Постепенно давление будет возрастать и наконец достигнет предельного значения. Величину этого давления определяют по установившейся разности уровня в обоих коленах манометра. Найденное значение h2 заносят в таблицу.
3. Рассмотренный эксперимент по определению h1 и h2 повторяют 5 раз.
4. По формуле (8.13) вычислить коэффициент Пуассона (показатель адиабаты).
5. Рассчитать погрешности измерения по формулам:
абсолютная погрешность вычисления показателя адиабаты
,
(8.14)
максимально возможная погрешность при n числе измерений
.
(8.15)
Относительная погрешность вычисления:
.
(8.16)
8.4. Содержание отчета
1. Номер и название лабораторной работы.
2. Цель работы.
3. Краткий конспект теоретического обоснования работы.
4. Оборудование.
5. Результаты замеров и вычислений по форме:
-
№ п/п
h1, мм
h2, мм
γ
Δγ
ε, %
1
2
3
4
5
Среднее значение
6. Вычисление коэффициента Пуассона по формуле (8.13).
7. Расчет погрешности измерений по формулам (8.14), (8.15) и (8.16).
8. Окончательный результат в виде:
γ = γср ±Δγср; ε, % .
8. Выводы.
8.5. Контрольные вопросы
1. Что такое число степеней свободы. Чему равно это число у одноатомной, двухатомной и трехатомной молекул? Почему?
2.Каков физический смысл универсальной газовой постоянной?
Каково Уравнение Майера?
3. Как зависят теплоемкости многоатомных газов от температуры?
4. От чего зависит внутренняя энергия газа?
Лабораторная работа №9
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА
С ПОМОЩЬЮ АСПИРАЦИОННОГО ПСИХРОМЕТРА
Цель работы: научиться определять влажность воздуха с помощью аспирационного психрометра.
Оборудование: аспирационный психрометр.
9.1 Теоретическое обоснование работы
Водяной пар представляет собой неотъемлемую часть атмосферно-воздушной оболочки, окружающей Землю.
Абсолютной влажностью воздуха называется парциальное давление содержащегося в атмосфере водяного пара при данной температуре, т.е. давление, которое оказывал бы при данной температуре содержащийся в воздухе пар, если бы все остальные газы в атмосфере отсутствовали. Измеряется абсолютная влажность в единицах давления (Па или мм.рт.ст). Иногда абсолютную влажность определяют как плотность водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, т.е. как массу водяного пара в м3 воздуха:
.
(9.1)
Из уравнения Клапейрона-Менделеева, которая выражается формулой:
.
(9.2)
Подставив в формулу (9.2) формулу (9.1) получим:
,
(9.3)
где
– молярная масса водяного пара;
–
газовая постоянная, T
– абсолютная температура.
Насыщенным называется пар, который находится в динамическом равновесии.
Относительной влажностью называется физическая величина, численно равная отношению абсолютной влажности к парциальному давлению насыщенного водяного пара для данной температуры, т.е.
.
(9.4)
Относительная влажность показывает, насколько водяной пар, содержащийся в воздухе, близок к насыщению.
Зависимость парциального давления насыщенного водяного пара от температуры задается в справочниках.
Измеряют влажность с помощью специальных приборов – психрометров.