2. Практическая часть

Задание 1. Основные теоретические понятия работы

Выпишите из теоретической части работы или учебника определения (и формулы) следующих понятий:

число степеней свободы, внутренняя энергия, теплоемкость тела, удельная теплоемкость, молярная теплоемкость, уравнение Майера, адиабатный (адиабатический) процесс, коэффициент Пуассона (показатель адиабаты), уравнение Пуассона (уравнение адиабатического процесса).

Задание 2. Определение показателя адиабаты воздуха

Порядок выполнения работы

1. Соединить штуцер пневмопровод экспериментального модуля со штуцером компрессора приборного модуля с помощью резинового шланца.

2. Включить электропитание приборного модуля, а затем компрессор.

3. Нажать клавишу 4 клапана «Напуск» и накачать в баллон воздух так, чтобы разность уровней жидкости в манометре стала равной 250-300 мм.

4. Отпустить клавишу 4 клапана «Напуск», выждать 2-3 минуты до тех пор, пока температура воздуха в баллоне не станет равной температуре окружающей среды.

Произвести дополнительную регулировку разностей уровней (в дальнейших опытах начальную разность уровней нужно поддерживать постоянной). По нижнему уровню мениска определить уровни жидкости и в коленах манометра и записать значение разности уровней жидкости в таблицу.

5. Резко нажать на клапан сброса 5, соединив баллон с атмосферой. Одновременно включить секундомер. Выдержать клапан открытым в течение заданного времени , после этого отпустить клапан. Через 3-4 минуты (после того, как уровни жидкости в манометре стабилизируются), определить уровни жидкости и в коленах манометра и записать значение разности уровней жидкости в таблицу.

6. Повторить опыты (пункты с 3 по 5) не менее 6-7 раз для разных значений : 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 секунд. Следить за тем, чтобы начальная разность уровней Н была постоянной. Результаты экспериментов занести в таблицу.

Примечание: накачивать воздух в баллон нужно медленно (чтобы избежать значительного повышения температуры воздуха в баллоне) и осторожно (чтобы нижний уровень жидкости не достиг колена манометра).

Таблица. Результаты экспериментальных измерений и расчетов.

№ опыта	Время t, с	Разность уровней жидкости , см	Разность уровней жидкости , см
1	5
2	10
3	15
4	20
5	25
6	30

Обработка результатов измерений

1. Рассчитать отношение и для всех значений ; занести результаты расчетов в таблицу.

2. Нанести полученные значения на график, в котором по оси абсцисс отложить значения времени , по оси ординат – значения . Масштаб графика выбрать: по оси абсцисс – 1 с - 0,5 см, по оси ординат – 1 единица - 2 см. Примечание: удобнее график разместить на горизонтальном развороте страницы.

3. Аппроксимировать полученную зависимость прямой линией, экстраполировав (продолжив) ее до пересечения с осью ординат. Точка пересечения имеет координату .

4. Определить значение .

5. По формуле (38) определить экспериментальное значение .

6. Вычислить относительную и абсолютную погрешности измерения по формулам:

, .

7. Записать результат с учетом погрешности измерения.

8. Сравнить экспериментальное значение с теоретическим значением (воздух считать двухатомным идеальным газом).