2. Порядок выполнения работы
-
Накачать в баллон воздух так, чтобы разность уровней жидкости в манометре стала равна 25–30 см и выждать 2–4 мин, пока температура внутри баллона не станет равной температуре окружающей среды. При этом прекратится перемещение менисков в манометре. После этого снять показания манометра L1 и L2. Отсчет следует делать по нижнему краю мениска. Значения L1 и L2 занести в табл. 1.
-
Быстрым нажатием открыть клапан К, соединить баллон с атмосферой и одновременно включить секундомер. Выдержать клапан К открытым 5 с и быстро закрыть. При этом давление в баллоне станет равным атмосферному, а температура понизится. Подождав 3–4 мин., пока температура в баллоне не станет равной температуре окружающей среды (мениски в манометре перестают перемещаться), отсчитывают показания манометра 1 и 2. Значения 1 и 2 заносятся в табл. 2.
-
Повторяют п. 1 и 2, выдерживая клапан открытым 10, 15, 20 с и т.д. При этом до открывания клапана К уровень в каждом колене манометра осторожно устанавливают с помощью насоса Н (после выравнивания температур) на то же деление, что и в первом опыте. Проделывают не менее 6 таких измерений.
При накачивании воздуха надо следить за тем, чтобы нижний уровень жидкости в манометре не снижался до колена трубки, так как в этом случае вся жидкость будет выброшена из манометра давлением воздуха и прибор выйдет из строя.
3. Обработка результатов измерений
Условия опыта: температура Т =……, давление p =……
Таблица 1
|
L1 |
L2 |
H=L1-L2 |
|
|
|
|
Таблица 2
|
№ п/п |
i (c) |
1 |
2 |
h=1–2 |
lgh |
|
1 2 3 4 5 6 |
5 10 15 20 25 30 |
|
|
|
|
= …, = … (для одного из опытов)
L
= …, 
, H
=
Н
Погрешность h0 определяют графически из зависимости lg h () (см. рис. 4).
h0 граф = ; h0 = … … .
1. Построить график lgh = f(). Отдельные экспериментальные точки, не укладывающиеся на общую прямую, необходимо проверить путем повторных измерений. (График строится на миллиметровой бумаге и обязательно прилагается к рабочему протоколу).
2. Графическим способом определить значение величины lgh0 соответствующее = 0, и найти значение h0.
3. Найти экспериментальное значение коэффициента Пуассона по формуле (5)
.
4. Рассчитать теоретическое значение коэффициента Пуассона для воздуха по формуле
.
5. Рассчитать погрешность измерения величины из формулы
.
6. Окончательные результаты измерений и расчетов записать в виде
;
=… .
Дополнительное задание
Рассчитать внутреннюю энергию воздуха, заполняющего объем баллона А (состояние 1 на рис. 2). Величину объема баллона А узнать у преподавателя.
Изобразить графически на диаграмме в координатах U (внутренняя энергия), p (давление) процессы, последовательно осуществляемые в данной работе.