ВИЗНАЧЕННЯ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ СP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ МЕТОДОМ КЛЕМАНА – ДЕЗОРМА.. Лабораторна робота з Інші. Робота № 201206

ВИЗНАЧЕННЯ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ СP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ МЕТОДОМ КЛЕМАНА – ДЕЗОРМА.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2015

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Лабораторна робота №30 ВИЗНАЧЕННЯ ВІДНОШЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТЕЙ СP/CV ДЛЯ ПОВІТРЯ МЕТОДОМ КЛЕМАНА – ДЕЗОРМА Мета роботи Ознайомлення з методом КлеманаДезорма та визначення СP/CV для повітря. Прилади та обладнання Балон, рідинний манометр, мікрокомпресор. EMBED PBrush Опис вимірювального пристрою та виведення розрахункової формули Відношення СP/CV можна визначити багатьма експериментальними методами, зокрема з допомогою приладу Клемана – Дезорма, що складається з: скляного балона Б, закритого корком К; рідинного манометра М, під’єднаного до балона Б; мікрокомпресора Мк, який сполучається з балоном краном Кр. Досліджуваним газом є повітря. На початку досліду газ знаходиться у балоні при атмосферному тиску po і кімнатній температурі Т1, а під час експерименту послідовно проходить через 3 стани (рис.2): EMBED PBrush Стан 1. Система перейде у стан 1, якщо при закритому корку К і відкритому крані Кр у балон мікрокомпресором нагнітати повітря до тиску p1 = po + EMBED Equation.3 gh1 (1) Надлишковий над атмосферним тиск EMBED Equation.3 gh1 визначають у міліметрах водяного стовпа (h1 – виміряна в мм різниця рівнів води у колінах манометра). Стан 2. Якщо повністю відкрити корок К, повітря з балону буде швидко розширюватися в атмосферу до вирівнювання тиску у балоні з атмосферним. Цей процес можна приблизно вважа- ти адіабатним, він супроводжується охолодженням повітря до температури Т2 Т1. Газ, що залишився у балоні займав до розширення деяку частину об’єму балона V1  VБ, після розширення його об’єм дорівнює VБ. Перехід газу із стану 1 в стан 2 ілюструє крива 1–2 (адіабата). Стан 3. Якщо закрити балон, газ у ньому внаслідок теплообміну буде ізохорно нагріватися до кімнатної температури Т1, при цьому тиск зросте до значення p2 = po + EMBED Equation.3 gh2 . (2) Перехід газу із стану 2 в стан 3 ілюструє крива 2–3 (ізохора). Зауважимо, що стани 1 і 3 відповідають одній температурі Т, отже і одній ізотермі (крива 1–3), тому згідно з законом Бойля-Маріотта: p1V1 = p2VБ (3) Адіабатне розширеня 1–2 опишемо рівнянням Пуассона: EMBED Equation.3 (4) Поділимо рівняння (3) у степені γ на рівняння (4) EMBED Equation.3 , (5) звідки випливає: EMBED Equation.3 (6) Пролоґарифмувавши (6), знайдемо γ γ EMBED Equation.3 (7) Перетворимо знаменник (7), додавши і віднявши lnp0, а також підставимо значення p1 і p2 з формул (1), (2): γ EMBED Equation.3 (8) Атмосферний тиск po  EMBED Equation.3 gh1; EMBED Equation.3 gh2, отже EMBED Equation.3 EMBED Equation.3  1; EMBED Equation.3 EMBED Equation.3  1, тому, використовуючи наближення ln(1+x)  x, з (8) будемо мати: γ EMBED Equation.3 , або γ EMBED Equation.3 (9) Отже, для знаходження γ треба експериментально визначити h1 та h2. При підготовці до виконання роботи використати: Теоретична частина. Розділ 7.2, 7.3, 7.4; Додаток 1. Послідовність виконання роботи У закритий корком К балон Б при відкритому крані Кр нагнітають повітря мікрокомпресором Мк до створення різниці рівнів води у манометрі не менше 150 – 200 мм . Закрити кран Кр. Внаслідок стиску температура повітря у балоні дещо підвищиться, тому необхідно почекати 2 – 3 хв., поки темпе-ратура зрівняється з кімнатною і різниця рівнів води у манометрі перестане змінюватися. Записати h1 у таблицю. Відкрити корок К і швидко закрити його після припинення харак – терного шипіння стисненого повітря, що розширюється в атмосфе –ру. При цьому тиск у балоні зрівняється з атмосферним, рівні води у манометрі стануть однаковими, а температура газу знизиться. Почекати декілька хвилин, поки повітря у балоні нагріється до кім–натної температури; тиск повітря при цьому зросте. Після встанов–лення постійної різниці рівнів води у манометрі записати h2. За формулою (9) обчислити γ . Дії, зазначені у пунктах 1-5, повторити 10 разів. Визначити похибки вимірювань. Таблиця результатів вимірювань і розрахунків Контрольні запитання Що називається молярною теплоємністю? Вивести рівняння Майєра і пояснити, чому CPCV. Який процес називається адіабатним, яким закономірностям він підлягає? Чому при адіабатному розширенні газ охолоджується? Записати і пояснити рівняння Пуасcона. Чим визначається величина γ ? У чому полягає фізичний зміст універсальної газової сталої R? 7. Вивести розрахункову формулу для визначення СP/CV методом Клемана-Дезорма. Рекомендована література: 1. Курс фізики / За редакцією І.Є.Лопатинського. – Львів: Вид. «Бескид Біт», 2002. 2. Трофимова Т.И. Курс физики.– М.: Высшая школа, 1990. 3. Савельев И. В. Курс общей физики, т.1 –М.: Наука, 1982.

Лабораторна робота Інші

2015

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись