Питання для самоконтроля

1. Які гази називаються ідеальними? Назвіть гази, які по своїм властивостям наближаються до ідеальних.

2. Наведіть закони ідеальних газів та їх графічну інтерпретацію.

3. Порівняйте основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеальних газів з рівнянням стану ідеальних газів. Зробіть аналіз.

4. Наведіть фізичний зміст універсальної газової постійної.

5. Дайте тлумачення ізопроцесам.

Лабораторная работа №8 Определение отношения методом клемана и дезорма

Цель работы: опытным путем определить коэффициент Пуассона.

Приборы и материалы: Стеклянный сосуд с объемом 10-30 л, манометр, ручной насос.

Для характеристики тепловых свойств газов применяются удель­ные теплоемкости и . Удельная теплоемкость давлений пред­ставляет собой количество тепла, необходимого для нагревания 1г газа на 1°С при постоянном давлении. Удельная теплоемкость при постоянном давлении равна количеству тепла необходимого для нагревания 1г. газа на 1°С при постоянном объеме. Опытным путем легко найти отношение , которое играет важную роль в термодинамике.

В исследуемом газе бут протекать попеременно 2 процесса: адиабати­ческий и изохорический.

Адиабатическими процессами называются такие изменения в сис­теме, которые происходят без теплообмена с окружающей средой. Если изменения в системе протекает без изменения объема ее, процесс называется изохорическим.

Остановимся на кратком описании метода определения , предложенного Клеманом и Дезормом.

Пусть в закрытом сосуда находится воздух, который характери­зуется параметрами и . И пусть в сосуде больше атмосфер­ного давления P. Температура Т равна комнатной температуре. Если сосуд на короткое время соединить с окружающей атмосферой произой­дет адиабатическое расширение, температура в сосуде понизится. Воз­дух, находившийся в сосуде будет характеризоваться параметрами P и . Температура воздуха в сосуде будет ниже комнатной темпе­ратуры. После того как сосуд закрыли, температура в нем будет повы­шаться, пока не достигнет значения – температуры окружающего воздуха.

В конце процесса параметры, характеризующие воздух внутри сосуда будут и.

Воспользуемся соотношением, связывающим давление и темпера­туру в адиабатическом процессе

(1)

Для изохорического процесса справедлив закон Гей-Люссака, применение которого дает равенство

(2)

Решая совместно уравнения (1) и (2) получим:

(3)

После логарифмирования находим, что

(4)

Величины ипоказывают насколько отличается давление в сосуде от атмосферного в 2-х случаях, т.е.

и

Так как и, то разлагая логарифмы в ряд, можно ограничиться первыми членами. После этого выражение дляприобретет следующий простой вид

(5)

Порядок выполнения работы

1. В сосуд C накачивается воздух с помощью насоса Н для этого достаточно сделать несколько взмахов (рис.1). Повышение давления внутри сосуда отмечается манометром М. Чтобы жидкость не выли­валась из манометра достаточно повысить давление на 15-20 см, Зажимом З перекрывается доступ в сосуд С. Накачиванием воздуха приводит к повышению температуры воздуха в сосуде. Поэтому неко­торое время будет протекать изохорический процесс, в результате которого температура воздуха внутри сосуда станет равной темпера­туре окружающего воздуха. Момент окончания процесса выравнивания температур можно проследить с помощью манометра.

Когда движение жидкости в коленах манометра прекратится, берется отсчет уровней в обоих коленах и. Тогда.

2. Открыть кран K. Из сосуда С выйдет часть воздуха, произойдет адиабатическое расширение. Как только давление внутри сосуда станет равно атмосферному, быстро закрыть кран К. Момент окончания выравнивания давлений совпадает с прекращением шипения выходящего воздуха. Так как момент закрывания крана уловить довольно трудно, необходимо предварительно произвести 2-3 тренировочных опыта.

Рисунок 1. – Схема установки

Адиабатическое расширение приводит к понижению температуры воздуха находившегося в сосуде. Когда заканчивается выравнивание температур, движение жидкости в коленах манометра прекратится. Берутся отчеты уровней жидкостей в обоих коленах и.

Тогда

Расчет производится по формуле (5).

Опыт повторяется по формуле 10-15 раз.

Результаты измерений заносят в таблицу.

Таблица

№	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	-, мм			ε,%
среднее

Результат записать в виде: ;

Вывод:

Ответить письменно на контрольные вопросы: