Після експерименту

1. Як зміниться теплова швидкість молекул ідеального газу в процесі, де ?

• Збільшиться.

• Зменшиться.

• Не зміниться.

2. Як зміниться середня довжина вільного пробігу молекул у випадку ізобаричного нагрівання газу? Вважати 

• Збільшиться.

• Зменшиться.

• Не зміниться.

3. Як зміниться середня довжина вільного пробігу молекул у випадку ізотермічного розширення газу? Вважати 

• Не зміниться.

• Збільшиться.

• Зменшиться.

4. Визначити залежність динамічної в’язкості ідеального газу від температури Т у ізобаричному процесі.

• .

• .

• .

5. Газ тече під тиском по трубці завдовжки l і радіусом R. Як зміниться об’ємна витрата газу Q якщо його пропустити по чотирьох паралельних трубках тієї ж довжини радіус кожної з яких ? .

• Не зміниться.

• Зменшиться в 4 рази.

• Збільшиться в 4 рази.

6. Визначити залежність динамічної в’язкості ідеального газу від тиску р при ізотермічному процесі.

• .

• .

• не залежить від р, якщо .

7. У скільки разів відрізняються коефіцієнти динамічної в’язкості азоту і вуглекислого газу якщо обидва гази знаходяться за однакових температури і тиску Ефективні діаметри молекул цих газів вважати рівними.

• 0.8.

• 1.25.

• 7/11.

8. За однакової температури Т знайти відношення середніх швидкостей молекул водню і кисню .

• 4.

• 16.

• 0.25.

9. Визначити залежність динамічної в’язкості ідеального газу від тиску Р у ізохоричному процесі.

• .

• .

• не залежить від , якщо .

10. У балоні об’ємом 5 л міститься кисень масою 20 г Визначити концентрацію молекул у балоні.

• .

• .

• Мало даних.

Лабораторна робота №2.6 визначення коефіцієнта пуассона за методом клемана-дезорма

Мета роботи: вивчити теплові процеси в ідеальному газі; експериментально визначити коефіцієнт Пуассона для повітря.

Теоретичні відомості

Стан деякої маси газу визначається трьома термодинамічними параметрами: тиском Р, об’ємом V і температурою Т.

Рівняння, що встановлює зв’язок між цими параметрами, називається рівнянням стану. Для ідеальних газів таким рівнянням є рівняння Клапейрона-Менделєєва:



(2.6.1)

де m – маса газу; – молярна маса; – універсальна газова стала.

Будь-яка зміна стану термодинамічної системи, пов’язана із зменшенням або збільшенням хоча б одного з параметрів Р, V, Т, називається термодинамічним процесом.

Ізопроцеси – це процеси, які протікають за одного постійного параметра:

ізобаричний – якщо ,

ізохоричний – коли ,

ізотермічний – якщо .

Адіабатичним називається процес, що відбувається без теплообміну з навколишнім середовищем .

У разі адіабатичного процесу змінюються всі три параметри Р, V, Т.

Стосовно термодинамічних процесів законом збереження і перетворення енергії є перший принцип термодинаміки: кількість теплоти, що надана термодинамічній системі, витрачається на зміну її внутрішньої енергії і на здійснення системою роботи проти зовнішніх сил:



(2.6.2)

де – елементарна кількість теплоти; – елементарна робота; – нескінченно мала зміна внутрішньої енергії газу.

Використовуючи перший принцип термодинаміки (2.6.2) і рівняння Клапейрона-Менделєєва (2.6.1), можна вивести рівняння Пуассона для адіабатичного процесу

(2.6.3)

або в інших параметрах:



(2.6.4)



(2.6.5)

У рівняннях (2.6.3) - (2.6.5) – коефіцієнт Пуассона,



(2.6.6)

де і – молярні теплоємкості за постійного об’єму і тиску, відповідно.

Пригадаємо, що , , де i – кількість ступенів вільності – кількість незалежних рухів, які молекула ідеального газу здатна здійснювати у просторі;

– для одноатомного газу,

– для двоатомного газу,

– для триатомного газу.

У цій роботі коефіцієнт Пуассона для повітря визначається експериментально.