Лабораторная работа №6 / PODG_F6

Иследование термодинамического цикла

и определение отношения теплоемкостей газов

Цель работы:

Исследование адиабатно-изохорно-изотермического цикла и измерения отношения изобарной и изохорной теплоемкостей воздуха.

Теоретическое введение:

1.Теплоемкость- важнейшая динамическая характеристика. В физике

рассматриваются изохорная и изобарная теплоемкости.

.

При изохорном нагревании газа работа газа равна нулю, так как , поэтому теплоемкость в этом случае состовляет (в расчете на 1 моль)

,

где - внутренняя энергия одного моля идеального газа, i - число степеней свободы молекулы газа. Следовательно, мольная изохорная теплоемкость

.

.

Отношение теплоемкостей

Cp/Cv= g - постоянная адиабаты

Впервые постоянная адиабаты была измерена Клеманом и Дезормом. Измерение Cp/Cv = g предполагаемым методом основано на том ,что величина g входит в уравнение адиабаты (уравнение Пуассона)

g

PV =const.

Чтобы определить g достаточно провести адиабатный процесс в изучаемом газе, измерить параметры двух разных состояний, а затем из уравнения

g

P1/P2= (V1/V2)

найти величину g.

Однако,измерить V1 и V2 практически невозможно.В методе Клемана-Дезорма эта трудность путем проведения двух изопроцессов - адиабатического расширения и изохорического нагрева.

Эксперементальная установка:

В данной работе используются : бутыль большого объема, насос . жидкостный манометр.

Формула для расчета показателя адиабаты после математических преобразований выглядит следующим образом:

где

- показатель высокого уровня жидкости,

- показатель низкого уровня жидкости.