5. Вычисление работы адиабатического расширения воздуха
Работа газа вычисляется по формуле (14). Значение показателя адиабаты берется из предыдущих вычислений. Все величины, входящие в формулу (14), нужно выразить в единицах измерения СИ. Форма отчета приведена ниже.
6. Контрольные вопросы
Что называется удельной теплоемкостью вещества? Молярной теплоемкостью? Какова связь между ними?
2. Теплоемкость - это функция состояния или функция процесса? Чему равны молярные теплоемкости идеальных газов при изопроцессах?
3. Какое физическое значение имеет показатель адиабаты ?
Какой процесс называется адиабатическим?
Какова связь между параметрами p, V, и T при адиабатическом процессе?
В чем состоит опыт Клемана-Дезорма?
7. Изобразить графики процессов, соответствующих данному опыту,
и указать, через какие состояния проходит газ во время опыта?
8. От каких параметров зависит внутренняя энергия идеального газа?
9. Как формулируется первое начало термодинамики?
10. Как подсчитать работу при адиабатическом процессе (графически и аналитически)?
11.Описать ход опыта по определению отношения теплоемкостей газа.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ФОРМА ОТЧЕТА
Титульный лист
У Г Т У - У П И
Кафедра физики
О Т Ч Е Т
по лабораторной работе № 7
Определение отношения теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме
Студент____________________
Группа________________________
Дата__________________________
Преподаватель……………………
1. Расчетные формулы
,
где
<h1>-
средняя разность высот столбов жидкости
в водяном манометре перед открытием
клапана; h2
- разность
высот столбов жидкости в водяном
манометре, определяемая экстраполяцией
опытных значений ко времени
=
0 по графику
.
где V1 - объем баллона; - плотность воды; g = 9,81м/с2.
2. Эскиз установки.
3. Средства измерений и их характеристики.
Наименование средства измерения |
Предел измерений |
Цена деления шкалы |
Предел основной погрешности, осн
|
1. Электрический секундомер. Шкалы: грубая точная 2. Водяной манометр |
|
|
|
Объем
баллона V
= ..............
м3,
..............м3
4. Результаты измерений
h1i мм вод.ст. |
h1i-<h1>, мм вод. ст. |
(h1i-<h1>)2, мм2 вод. ст. |
, с |
h2’ , мм вод.ст. |
lnh2’
|
|
|
|
|
|
|
......
мм вод. ст.;
=
........... мм2.вод.ст.
.................
мм вод. ст.
мм
вод. ст.
h1
= осн
= ..... мм
вод.ст.;
мм
вод. ст.
Значения
h1
находят графическим способом. На
миллиметровой бумаге наносят
экспериментальные точки и по ним проводят
прямую (рис.3). Значение ln(h2)
находят
экстраполяцией полученной прямой на
ось ln
h2’
при
=0.
Границу случайной погрешности
примем равной
=0,5мм вод.ст.
Граница
систематической погрешности
рассчитывается по формуле:
=
............. мм вод. ст.,
где
=
......... мм вод. ст., а С
- цена деления масштаба графика, с
точностью до которого определяется ln
h2
. Окончательно:
мм
вод. cт.
5. Расчет искомых величин.
Расчет коэффициента Пуассона
Расчет работы при адиабатическом расширении газа
Дж.
6. Расчет границы относительной погрешности результата измерения показателя адиабаты (коэффициента Пуассона)
7.Расчет границы абсолютной погрешности результата измерений коэффициента Пуассона
8. Окончательный результат.
8.1. Коэффициент Пуассона воздуха равен
,
P
= 0,95
8.2. Работа при адиабатическом расширении воздуха равна
А= ................ Дж.
9. Выводы (сравнить полученный результат с теоретическим значением коэффициента Пуассона для воздуха – практически, смеси азота и кислорода, проанализировать погрешности измерений и т.д.)
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 10