Молекулярная физика (2 семестр) Кл. / Лаб.№2 / Лабораторная работа №2

Бланк лабораторной работы

ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕСИТЕТ

Кольский филиал

ФИО: Климов Андрей Александрович							Наименование лабораторной работы: Лабораторная работа № 2 Измерение удельной теплоёмкости воздуха при постоянном давлении - Ср
Факультет: Физико-энергетический
Курс, группа: 1курс, 1 группа							Цель работы: экспериментальное определение теплоемкости воздуха при постоянном давлении методом протока. Изучение метода измерения разности температур
Этап работы	Оценка	Дата	Преподаватель
Допуск
Окончание					Принадлежности:
Итоговая оценка

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

Теплоемкостью называют отношение количества теплоты, полученного телом (веществом) при бесконечно малом изменении его состояния, к вызванному этим изменением приращению температуры. Теплоемкость единицы массы вещества называют удельной теплоемкостью. Таким образом,

здесь dQ - элементарное количество теплоты, полученной телом, dT -элементарное изменение температуры тела.

Рассмотрим случай, когда тепловой процесс протекает при условии постоянства давления.

Для расчета теплоёмкости одного моля идеального газа следует воспользоваться первым началом термодинамики для элементарного квазистатического процесса. (Квазистатическим процессом называют термодинамический процесс, происходящий настолько медленно, что термодинамическая система в течение всего процесса остается близкой к состоянию равновесия):

Здесь dU - элементарное изменение внутренней энергии газа; р - давление газа; dA –элементарная работа, совершаемая газом.

Для вычисления молярной теплоемкости при p=const воспользуемся уравнением состояния идеального газа.

Для внутренней энергии dU = C_VdT после подстановки ; можно записать:

Здесь R - универсальная газовая постоянная; i - число степеней свободы молекулы газа. Из (2.1) - (2.5) получим соотношения для молярных теплоемкостей идеального газа в изохорном процессах:

Ток в нагревателе определяется по измеренному милливольтметром напряжению U_r на образцовом сопротивлении R_обр

Измеряется количество теплоты, отдаваемое нагревателем воздуху в единицу времени Q = I_HU_H, массовый расход воздуха через трубку m, разность температур воздуха на входе и выходе из сосуда Дьюара ΔT. Величина теплоемкости определяется из соотношения