Обработка результатов опыта
1. По измеренному падению напряжения Uо определяют силу тока I в цепи нагревателя:
.
2. По измеренному падению напряжения Uн определяют мощность, подведенную к нагревателю
.
3. Вычисляют опытные значения средней изобарной массовой теплоемкости
(3)
и средней изохорной теплоемкости
.
(4)
По завершении первого опыта повторяют его 2…3 раза при других значениях напряжения, подаваемого на нагреватель (от 7 до 14 В).
Полученные результаты срm и сvm сравнивают с табличными. [П, табл. 2].
Данные измерений и расчетов сводят в форму 1.
4. Содержание отчета
Отчетом по работе является заполненная форма 1. Следует проанализировать полученные результаты и объяснить отклонения вычисленных теплоемкостей от табличных (приложение 1).
Форма 1
сртабл = … кДж/(кг·К) при tср = … оС
сvтабл = …
№ п/п |
h дел |
t1 oC |
t2 oC |
Uo B |
Uн B |
G кг/с |
I А |
Q Вт |
ср Дж/(кг·К) |
сv Дж/(кг·К) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Литература: [1], с 31…33.
Лабораторная работа 2
ПРОВЕРКА ТЕМПЕРАТУРНОЙ ШКАЛЫ КЕЛЬВИНА
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Определение термического коэффициента изменения давления воздуха, проверка температурной шкалы Кельвина.
2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Абсолютная температура Т пропорциональна кинетической энергии молекул газа и соответствует температуре тройной точки химически чистой воды, в которой лед, вода и пар находятся в равновесии между собой. Наряду с давлением р и удельным объемом v температура является основным термодинамическим параметром состояния газа. Абсолютная температура всегда положительна, Т=0 соответствует состоянию полного покоя молекул. Абсолютная температура измеряется в Кельвинах (К).
Наряду с абсолютной температурой Т на практике используют температуру Цельсия t, в которой за 0о принята точка плавления льда при нормальном атмосферном давлении, причем
К.
Величина 273,16 установлена международным соглашением. Таким образом, разности температур абсолютных и по Цельсию – одинаковы:
;
.
Размер одного Кельвина в абсолютной шкале равен градусу в шкале Цельсия:
.
Если при постоянном объеме газа (v = const) к нему подводится (или от него отводится) теплота, то давления и температуры связаны законом Шарля:
,
(5)
т.е. давление пропорционально абсолютной температуре. Для двух состояний газа давление и температура связаны соотношениями
,
,
где ро – начальное давление, Па;
α – термический коэффициент изменения давления, 1/оС.
Из этих равенств следует формула для определения α:
.
(6)