Порядок выполнения работы.

Перед началом измерений убедитесь в том, что краны и места сочленений трубок достаточно герметичны. Для этого, перекрыв кран К, с помощью насоса заполните баллон воздухом до давления, превышающего атмосферное на 100-200 мм водяного столба. Кран закройте и наблюдайте за изменением давления, которое сначала будет понижаться. Если через некоторое время (5-8 с.) давление перестанет понижаться, то установка в порядке. В противном случае необходимо найти и устранить течь.

Измерения проводить в таком порядке:

Процесс О-А: Закрыть кран К. Накачать насосом воздух в баллон так, чтобы ∆Р=220-240 мм.вд.ст.

Процесс А-1: Выждать не менее 60 сек., пока температура воздуха в баллоне не станет равной температуре окружающей среды (о равенстве температур можно судить по прекращению падения давления). Измерьте установившееся значение ∆Р₁.

Процесс 1-В: Открыв кран К, соединить баллон с атмосферой и одновременно включить секундомер.

Процесс В-3: Через время τ=2 сек. закрыть кран К.

Процесс 3-4: Через время (не менее 60 сек.), необходимое для выравнивания температуры, измерить установившееся значение ∆Р.

Процесс 4-0: Открыть кран К, занести полученные данные в таблицу 7.1.

Повторить (начиная с п. 1) для другого времени из ряда: 14, 12, 10, 8, 7, 6, 5, 4, 3 сек.

Используя данные, получить методом наименьших квадратов (см. приложение) зависимость отτ (см рис. 7.3). Экстраполировать его до пересечения с осями абсцисс и ординат. Полученные тем самым величины В и х позволяют вычислить γ по формуле (7.32) и α по формуле (7.33). Результаты занести в таблицу 7.1.

Повторить, начиная с пункта 1, опыт не менее 3-х раз.

Результаты обработки эксперимента занести в таблицу 7.2.

Ответ записать в виде (например, для γ) ,

где ,,

t_f – коэффициент Стьюдента из таблицы для числа опытов N и надежности α=0,95 [1].

Таблица 7.1.

N	t	∆Р1	∆Р		ai	bi	γi	αi
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9

Таблица 7.2.

<γ>	∑∆γ2	Tf	∆γ	<α>·10-3	∑α,10-3	Tf	∆α,10-3

Контрольные вопросы

1. Что называется теплоемкостью тела, удельной теплоемкостью вещества, мо­лярной теплоемкостью вещества? В каких единицах измеряются эти величины?

2. Что такое молярная теплоемкость при постоянном объеме (С_V), при постоян­ном давлении (С_P)?

3. Какова связь между С_P и С_V?

4. В чем состоит первое начало термодинамики?

5. Какой процесс называется изохорическим?

6. Какой процесс называется изобарическим?

7. В связи с чем рассматриваются в данной работе изохорический и изобарический процессы?

8. Какой процесс называется адиабатическим?

9. Запишите уравнение Пуассона в переменных P, V и P, T.

10. Что происходит с внутренней энергией и температурой газа при адиабатическом расширении его?

11. Опишите устройство прибора и процессы, происходящие с газом в ходе выполнения работы.

12. Приведите вывод рабочей формулы.

13. Как вычислить γ, зная число степеней свободы молекул газа? Сколько степе­ней свободы у молекул следующих газов: He, Ar, O₂, H₂, CO₂, N₂. Какие это сте­пени свободы?

14. Получить формулу .