Порядок выполнения работы

1. Закройте кран 4.

2. Накачайте в балон воздух так, чтобы разность уровней жидкости в манометре достигла 30 см. (от –15 до 15). Прекратив качать, сразу же запишите разность уровней , до которой был накачен воздух. (Это исходное состояние I).

3. Когда давление в замкнутом объёме окончательно установится, запишите установившуюся разность уровней . (Это состояние II, процесс изохорического охлаждения).

4. Кратковременно откройте кран (порядка двух секунд), считая что давление за это время успевает уравновеситься с атмосферным и сразу же закройте его. (состояние III адиабатическое расширение).

5. Давление в замкнутом объеме начнёт расти; когда оно установится запишите новую установившуюся разность уровней. (Изохорическое нагревание до состояния IV).

6. Снова откройте кран (исходное состояние) и через 4-5 минут повторите эксперимент.

7. Измерения по пунктам 2-6 проведите 5 раз; особое внимание обратите на то, чтобы разность уровней при накачивании во всех пяти опытах была одинаковой. Результаты опытов занесите в таблицу №1. Определите комнатную температуру воздуха и атмосферное давление. Эти данные в единицах СИ занесите в таблицу № 2.

Обработка результатов

1. По формулам (9) и (10) вычислите изменение энтропии для каждого опыта.

2. Рассчитайте средние значения и как среднее арифметическое.

Таблица № 1

Номер опыта	Разность уровней жидкости в коленах манометра, м			Изменение энтропии, Дж/к
	При охлаждении		При нагревании
1	30	16	3	-124.91
2	30	14.5	2.5	-133.98
3	30	17	2.5	-118.33
4	30	18	3	-111.35
5	30	18	2.5	-111.35

Таблица № 2

Атмосферное давление , Па	Объём воздуха , м	Комнатная температура , к	Ускорение свободного падения , м/с	Плотность манометрической жидкости , кг/м
105	10	22	9.8	10

Контрольные вопросы

1. Какие процессы называют обратимыми и необратимыми?

2. Что такое энтропия? Какова связь между энтропией и вероятностью состояния?

3. Как изменяется энтропия в обратимых и необратимых процессах?

4. Сформулируйте второе начало термодинамики. В чём заключается статический смысл второго начала термодинамики?

5. Что называется приведённым количеством теплоты?

6. Почему при выполнении работы разность уровней при накачивании воздуха в сосуд во всех пяти опытах должна быть одинаковой?

7. В проведенном эксперименте система приведена в исходное состояние. Судя по измерению энтропии, сделайте заключения, каковы были термодинамические процессы – обратимыми или необратимыми?

8. Обратим ли термодинамический переход из состояния I в состояние II? Из состояния III в состояние IV?

8