физика все лабы / 108 / Физика-лаба108

Министерство путей сообщения

Российской Федерации

Петербургский

государственный университет путей сообщения

(ПГУПС–ЛИИЖТ)

Кафедра физики

Лабораторная работа 108

Определение показателя

адиабаты воздуха

Выполнил:

Киселев И.С.

КИБ-208

Санкт-Петербург

2002

Адабатическим процессом называется такое изменение состояния газа, которое происходит без теплообмена с окружающей средой.

Объем и давление газа в этом случае связаны уравнением Пуассона:

.

Уравнение адиабаты может быть записано через другие параметры:

и .

Величина называется показателем адиабаты и равна отношению теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости газа при постоянном объеме :

.

всегда больше , значит .

Для идеальных газов:

Цель работы: определить показатель адиабаты воздуха.

Описание прибора: сосуд, стенки которого практически исключают теплообмен. Сосуд соединен с манометром, измеряющим избыток давление воздуха внутри над атмосферным. В сосуд вмонтирован клапан, открываемый с помощью электромагнита по нажатию K, соединенный с атмосферой.

Описание работы: Создадим в сосуде давление (накачаем воздух) , где – атмосферное давление. Температура воздуха в сосуде при этом равна комнатной температуре . Состояние воздуха в сосуде – , где – объем сосуда.

Затем откроем клапан. Как только прекратится шипение, закроем клапан. Состояние воздуха – , связанное с первым уравнением адиабатического процесса.

(1)

Через 3-5 минут газ нагреется до температуры . Так как при этом неизменно то давление повысится до . Состояние воздуха .

Непосредственный переход от первого состояния к третьему – изотермический. К этому процессу применим закон Бойля-Мариотта:

. (2)

Из (1) и (2):

(3)

Логарифмируя (3) получим

(4)

Так как разность логарифмов в числителе и знаменателе невелика, то заменим их разностями чисел и используем приближенную формулу:

Но , , значит окончательная формула примет вид: