Після експерименту

1. Деяка кількість газу перейшла зі стану із внутрішньою енергією кДж у стан з кДж, виконавши при цьому роботу кДж. Знайти кількість теплоти, підведеної до газу, або відведеної від нього.

• -100 кДж.

• 100 кДж.

• 700 кДж.

2. Об’єм газу збільшиться, а температура зменшиться. Як зміниться тиск? Маса постійна.

• Зменшиться.

• Збільшиться.

• Не зміниться.

3. Рівняння Пуассона в параметрах Т і V.

• .

• .

• .

4. У випадку ізобаричного процесу з газом МДж, МДж. Який це газ?

• Одноатомний.

• Двохатомний.

• Багатоатомний.

5. Газ, розширюючись, переходить зі стану з об’ємом у стан з об’ємом : а) ізобарично; б) адіабатично; в) ізотермічно. У якому процесі відбувається найбільша робота?

• У ізобаричному.

• У адіабатичному.

• У ізотермічному.

6. Ідеальний газ здійснює процес, у якому , – густина. Як змінюється тиск з ростом температури?

• Залишається постійним.

• Зменшується.

• Збільшується.

7. Яка нерівність справедлива для коефіцієнта Пуассона?

• .

• .

• .

8. Нагрівається чи охолоджується газ, що розширюється за законом ?

• Нагрівається.

• Охолоджується.

• Температура газу не змінюється.

9. Як зміниться внутрішня енергія газу в процесі адіабатичного розширення?

• Не зміниться.

• Зменшиться.

• Збільшиться.

10. Двохатомний газ розширюється ізобарично. Яка частка кількості теплоти витрачається на збільшення внутрішньої енергії?

• 5/7.

• 2/7.

• 3/5.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2.7

ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПУАССОНА

ЗА ШВИДКІСТЮ ЗВУКУ В ГАЗІ

Мета роботи: вивчення розповсюдження звукових хвиль в закритій з обох кінців горизонтальній трубі з газом; експериментальне визначення коефіцієнта Пуассона.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Коефіцієнт Пуассона можна визначити за допомогою методу, який заснований на вимірюванні швидкості звуку в трубі, наповненій газом.

Звукові хвилі в газі є поздовжніми механічними хвилями (див. Додаток до цієї роботи). Мала зміна тиску газоподібного середовища поблизу тіла, що коливається, веде до зміни його густини. Збурення газу у вигляді стискань і розріджень розповсюджуються в просторі. Цей процес не супроводжується перенесенням речовини. Частинки середовища лише коливаються відносно своїх положень рівноваги. Звукові хвилі, що поширюються, переносять імпульс і енергію.

Швидкість розповсюдження поздовжніх пружних хвиль рівна



(2.7.1)

де Е – модуль об’ємної пружності середовища; – густина.

Для газів

(2.7.2)

де – відносна зміна об’єму, викликана зміною тиску .

Звукові коливання відбуваються настільки швидко ( ), що стискання і розрідження газу під час розповсюдження хвилі не супроводжуються теплообміном. Процес можна вважати адіабатичним. Тому зміна стану газу задовольняє рівняння Пуассона:



(2.7.3)

де – відношення теплоємностей газу за постійного тиску і постійного об’єму.

158