3.3. Определение отношения теплоемкостей g воздуха

3.3.1. Подсоедините насос к клапану 1 (см. рис. 7.1), закройте клапан 2, накачайте насосом воздух в баллон, чтобы разность уровней в U-образном манометре составила 250–300 мм.

3.3.2. Закройте клапан 1, выждите 2–4 мин, пока температура воздуха в баллоне не станет равной температуре воздуха в комнате (уровни в манометре перестанут перемещаться). По нижним уровням менисков определите уровни жидкости в коленах манометра и разность уровней h₁.

3.3.3. Резко нажмите клапан 2 – выпуск и отпустите его сразу, как только в первый раз выровняются уровни жидкости в коленах манометра (возможны колебания).

3.3.4. Выждите 2–4 минуты, в течение которых температура воздуха в баллоне поднимется от значения до комнатной (уровни жидкости в коленах манометра перестанут перемещаться). Определите разность уровней в коленах манометра h₂. Вычислите .

3.3.5. Повторите опыт не менее 10 раз, результаты занесите в табл. 7.1. Степень накачивания должна быть одинаковой во всех опытах.

3.3.6. Оценить отклонение результатов измерения от расчетного значения , определяемого по формуле , принимая воздух за двухатомный газ с числом степеней свободы .

3.3.7. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешность измерений разности уровней жидкости в манометре, результаты занести в таблицу, составленную самостоятельно.

Рассчитайте погрешность косвенных измерений коэффициента Пуассона :

– относительная погрешность коэффициента Пуассона;

%, где – абсолютная погрешность величины .

Ответ записать в виде . Сделайте выводы.

Таблица 7.1

Результаты измерений уровней жидкости

и вычислений показателя адиабаты

№ п/п
	мм	мм				%
1
2
…
10

3.4. Определение изменения энтропии при изохорном нагревании воздуха

3.4.1. Определите атмосферное давление , комнатную температуру Т₀, запишите значение плотности жидкости в коленах манометра, объем V баллона. (V = 7,5 л)

3.4.2. По формуле

, ,

вычислите изменение энтропии при изохорном нагревании.

3.4.3. Сделайте вывод.

8. Лабораторная работа №5. Определение момента инерции физического маятника

1. Цель работы

Ознакомление с методом экспериментального определения момента инерции физического маятника.

2. Подготовка к работе

П рочитать в учебниках следующие параграфы: [2] – §§ 16, 140 – 142, [3] – §§ 40, 41. Для выполнения работы необходимо знать: а) закон динамики вращательного движения твердого тела; б) основные уравнения кинематики; в) уметь пользоваться измерительными приборами.

3. Выполнение работы

3.1. Описание лабораторной установки

На рис. 8.1 представлена схема используемого в работе физического маятника. Он состоит из цилиндра массой и радиусом основания R, стержня длиной L и массой и двух грузов в виде тонких дисков массой каждый, которые можно закрепить на стержне в нужном положении. Ось колебаний маятника проходит через точку O перпендикулярно чертежу. Грузы располагают на стержне симметрично на расстояния a от центра масс стержня C.