Министерство

образования Российской Федерации

Кафедра общей и технической физики

СПГГИ (ТУ) им. Г.В. Плеханова

Отчет

по лабораторной работе №18

Определение отношения теплоёмкости при постоянном объёме воздуха методом адиабатического расширения.

Выполнил студент группы ТПР-01 _______ Самсоненко Е.В.

Проверила доцент _______ Смирнова Н.Н.

Санкт-Петербург

2001 год.

Цель работы – изучить законы идеального газа и основные положения классической теории теплоёмкости, определить коэффициент Пуассона - отношение теплоёмкости при постоянном давлении С_р к теплоёмкости при постоянном объёме С_v методом адиабатического расширения(методом Клемана-Дезорма).

Краткое теоретическое обоснование. Количество тепла, которое необходимо сообщить единице массы вещества, чтобы повысить его температуру на I⁰С, называют удельной теплоёмкостью. Теория и опыт показывают, что теплоёмкость газа зависит от условий, при которых газ нагревается. Если газ нагревать на I⁰C при постоянном объёме, то потребуется меньше тепла, чем для нагревания при постоянном давлении. Поэтому различают удельную теплоёмкость при постоянном давлении С_р и удельную теплоёмкость при постоянном объёме С_v.Теплоёмкость С_р больше С_v. Отношение теплоёмкости при постоянном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме определяется методом адиабатического расширения, через уравнения Бойля-Мариотта () и Пуассона ().

h₁-разность уровней в манометре после закачивания воздуха.

h₂-разность уровней в манометре после выпуска воздуха.

- коэффициент Пуассона.

Схема установки.

Z

A

Z-кран.

А-сосуд

Расчетная формула.

Таблица для записи результатов измерений.

Номер опыта	h1	∆h1	h2	∆h2	h1-h2	i
Единицы измерения	мм	мм	мм	мм	мм	
1	120	1	30	1	90	1,33
2	145		25		120	1,21
3	150		85		65	2,31
4	107		59		48	2,23
5	118		63		55	2,15
6	132		52		80	1,65
7	105		57		48	2,19
8	131		85		46	2,85
9	110		42		68	1,62
10	154		82		72	2,14

Расчет результатов эксперимента.

1) h₁-h₂=120-30=90

2) h₁-h₂=145-25=120

3) h₁-h₂=150-85=65

4) h₁-h₂=107-59=48

5) h₁-h₂=118-63=55

6) h₁-h₂=132-52=80

7) h₁-h₂=105-57=48

8) h₁-h₂=131-85=46

9) h₁-h₂=110-42=68

10) h₁-h₂=154-82=72

1)=

2) ==1,21

3) ==2,31

4) ==2,23

5) ==2,15

6) ==1,65

7) ==2,19

8) ==2,85

9) ==1,62

10) ==2,14

Расчёт погрешностей эксперимента.

=

=

=

1) 1,33·0,0368=0,049

2) 1,21·0,0368=0,045

3) 2,31·0,0368=0,085

4) 2,23·0,0368=0,082

5) 2,15·0,0368=0,079

6) 1,65·0,0368=0,06

7) 2,19·0,0368=0,08

8) 2,85·0,0368=0,105

9) 1,62·0,0368=0,059

10) 2,14·0,0368=0,079

Окончательные результаты.

1) =1,9680,049

2) =1,9680,045

3) =1,9680,085

4) =1,9680,082

5) =1,9680,079

6) =1,9680,06

7) =1,9680,08

8) =1,9680,105

9) =1,9680,059

10) =1,9680,079

Анализ полученных результатов.

Изучив законы идеального газа и основные положения классической теории теплоёмкости, мною был определён коэффициент Пуассона - отношение теплоёмкости при постоянном давлении С_р к теплоёмкости при постоянном объёме С_v методом адиабатического расширения (методом Клемана-Дезорма). На основании полученных результатов и сделанных расчетов, можно сделать вывод, что при среднеквадратичном отклонение 0,0368 аппроксимация данных приводит к коэффициенту Пуассона, который имеет значение 1,745.