Fizika_virtualka_8
.docxМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Санкт-Петербургский горный университет
Кафедра общей и технической физики
ОТЧЕТ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
Определение показателя адиабаты при адиабатическом расширении.
Выполнил: студент гр. СПС-18 Минигалимов А.Р.
(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: доцент Ломакина Е.С.
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Дата:
Санкт-Петербург
2019
Цель работы: изучить законы идеального газа и основные положения классической теории теплоемкости; определить коэффициент Пуассона - 𝛾-отношение теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме – методом адиабатического расширения.
Краткое теоретическое содержание:
Явления, изучаемые в работе.
В основе эксперимента лежит явление адиабатического расширения газа.
Определения:
Показатель адиабаты – отношение теплоёмкости при постоянном давлении ( ) к теплоёмкости при постоянном объёме ( ).
Молярная теплоёмкость - количество тепла, которое необходимо сообщить одному молю вещества, чтобы повысить его температура на 1K.
Адиабатический процесс - термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается тепловой энергией с окружающим пространством.
Изобарный процесс - термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном давлении.
Изохорный процесс - термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянном объёме.
Количество теплоты - энергия, которую теряет или получает тело при теплопередаче.
Теплоёмкость - физическая величина, определяющая отношение количества теплоты, полученного телом, к соответствующему изменению его температуры.
Законы:
Формула для определения молярной теплоёмкости:
Первый закон термодинамики:
Q = dU+A
Соотношения Р. Майера:
Cp= CV+ R
Уравнение адиабатического процесса (уравнение Пуассона):
Физические величины:
Q – Количество тепла, подводимого к системе, Дж
Т – Абсолютная температура, К
M – Масса газа, г
u –Масса одного моля газа, моль
U – Внутренняя энергия, Дж
A – Работа над внешними телами, Дж
R – Универсальная газовая постоянная, Дж/моль*К
Схема установки:
1 - стеклянный сосуд
3 – кран
4 - магистраль
5, 6 - цифровое табло
7 - U-образный жидкостный манометр
8 - баллон
9 - редуктор
10 - выпускной кран
Основные расчетные формулы:
Показатель адиабаты:
, где
- Коэффициент Пуассона
- Высота первого столба жидкостного манометра, мм
- Высота второго столба жидкостного манометра, мм
Формула погрешности косвенных измерений:
Таблица с результатами измерений:
Физ. величина |
|
|
|
|
Ед. изм. |
мм |
мм |
мм |
|
№ опыта |
||||
1 |
25.8 |
6.8 |
19 |
1.35 |
2 |
36 |
11.4 |
24.6 |
1.46 |
3 |
29 |
8 |
21 |
1.38 |
4 |
25.2 |
7.8 |
17.4 |
1.44 |
5 |
28 |
7.3 |
20.7 |
1.35 |
6 |
27.8 |
7.6 |
20.2 |
1.37 |
7 |
27.8 |
8.4 |
19.4 |
1.43 |
8 |
28.2 |
7.4 |
20.8 |
1.35 |
9 |
27.9 |
8.2 |
19.7 |
1.41 |
10 |
28.2 |
9 |
19.2 |
1.46 |
Погрешность прямых измерений:
Δ =Δ = 1мм
Расчет измерений:
N=1
= = 1.35
= = 1.4
= 0.001
Результат:
Вывод:
При расчете показатель адиабаты при адиабатическом расширении газа получили результат ( ), не отличающийся от табличного значения (1.4), то есть совпадающий с ним на 100%