физика все лабы / 108 / Лабораторная работа №108ФМ

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра физики, Лаборатория молекулярной физики

Отчет по лабораторной работе №108

Изучение адиабатного процесса. Определение коэффициента Пуассона методом Дезорма-Клемана.

Соколов Сергей

Группа АТК-604

Санкт-Петербург 2006

Теоретическое введение:

Адиабатный процесс – это процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой, то есть, когда δQ=0.

Молярной теплоёмкостью называется величина, равная количеству теплоты, которое необходимо для нагревания одного моля вещества на один кельвин. Теплоёмкость идеального газа зависит от условий его нагревания. Если нагревании осуществляется при постоянном давлении, его теплоёмкость называют изобарной, если при постоянном объёме – изохорной.

Коэффициент Пуассона – это отношение изобарной теплоемкости газа к изохорной. Он зависит только от числа степеней свободы атома.

Цель работы:

Цель работы – изучение адиабатного процесса и определение коэффициента Пуассона γ воздуха.

Схема установки.

Таблица 1. Характеристики приборов

№№	Название прибора	Пределы измерения	Цена деления	Класс точности	Погрешность прибора

Таблица 2. Протокол измерений.

№	n1	n2	γ	(Δγ)	(Δγ)2
γср=			∑(∆γ)2=

Расчетные формулы.

приближённая формула коэффициента Пуассона γ:

(1);

Δ γ – отклонение от среднего значения - разница между результатом измерения и средним значением

(2);

(Δ γ)² – квадрат отклонения от среднего значения;

S(γ) – среднее квадратичное отклонение для единичного измерения d: (3);

S(γ_ср) – выборочное среднее квадратическое отклонение:

(4);

Δγ_абс – абсолютная погрешность:

(5);

Ход работы.

1. Выполнить измерения.

1.1. Закрыть кран 3, открыть кран 4.

1.2. С помощью насоса 6 увеличить давление в сосуде 1 до показаний манометра n₁. Закрыть кран 4.

1.3. Выждать 1-2 минуты и записать показания манометра n₁.

1.4. Быстро и полностью открыть кран 3, так, чтобы воздух выходил как можно быстрее. Наблюдать за показаниями манометра. Как только манометр покажет нулевое давление, закрыть кран 3.

1.5. Выждать 2-3 минуты, наблюдая за стрелкой манометра, которая будет регистрировать повышение давления в сосуде. После того, как стрелка полностью прекратит движение, записать показания манометра n₂.

2. Вычислить коэффициент Пуассона для каждого измерения по формуле 1.

3. Вычислить погрешность.

3.1. Найти среднее значение коэффициента Пуассона, записать снизу таблицы.

3.2. Найти для каждого измерения его отклонение от среднего значения по формуле 2, записать в таблицу.

3.3. Найти квадрат отклонения от среднего значения.

3.4. Рассчитать среднее квадратичное отклонение S(γ) по формуле 3.

3.5. Рассчитать выборочное среднее отклонение S(γ_ср) по формуле 4.

3.6. По формуле 5 найти абсолютную погрешность, при t_0,95;5=2,13.

3.7. Записать ответ в виде γ=γ_ср±∆γ_абс

Вывод.

Был изучен адиабатный процесс, с помощью метода Дезорма-Клемана был определён коэффициент Пуассона по приближённой формуле, который составил 1,26±0,06.