Визначення відношення теплоємностей Ср/Сv для повітря методом Клемена-Дезорма.. Лабораторна робота з Фізика. Робота № 201365

Визначення відношення теплоємностей Ср/Сv для повітря методом Клемена-Дезорма.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра фізика

Інформація про роботу

Рік:

2005

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Фізика

Група:

ЕМ-13

Завантажити

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

Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра фізики Лабораторна робота №30 Визначення відношення теплоємностей Ср/Сv для повітря методом Клемена-Дезорма Виконав: студент гр. ЕМ-13 Львів 2005 Мета роботи Ознайомлення з методом Клемена-Дезорма та визначення Ср/Сv для повітря. Прилади та обладнання Балон, рідинний манометр, мікропроцесор. Опис вимірювального пристрою та виведення розрахункової формули Рис 1. Відношення Ср/Сv можна визначити багатьма експериментальними методами, зокрема за допомогою приладу Клемена-Дезорма, що складається з: Скалярного балону Б, закритого корком К; Рідинного манометра М, підєднаного до балону Б; Мікропроцесора Мк, який сполучається з балоном краном Кр. Досліджуваним газом є повітря. На початку досліду газ знаходиться у балоні при атмосферному тиску р0 і кімнатній температурі Т1, а піч час експерименту послідовно проходить через 3 стани.(рис.2): Термодинамічні параметри станів: стан 1: p1; V1; T1 стан 2: p0; VБ; T2 стан 3: p0; VБ; T2 Рис 2. Стан 1. при закритому корку К і відкритому крані Кр у балон мікрокомпресором нагнітати повітря до диску повітря тиску P1=po+pgh1 (1) Надлишковий над атмосферним тиск pgh1 визначають у міліметрах водяного стовпа (h1 – виміряне в мм різниця рівнів води у колінах манометра). Стан 2. Якщо повністю відкрити корок К, повітря з балона буде швидко розширюватися в атмосферу до вирівнювання тиску у балоні з атмосферним. Цей процес можна приблизно вважати адіабатним, він супроводжується охолодженням повітря до температури Т2<T1. Газ, що залишився у балоні, займав до розширення деяку частину об’єму балону 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 в ньому внаслідок теплообміну буде ізохорно нагріватися до кімнатної температури T1, при цьому тиск зросте до значення P2=po+pgh2 (2) Перехід газу із стану 2 в стан 3 ілюструє крива 2-3 (ізохорна). Зауважимо, що стани 1 і 3 відповідають одній температурі Т, отже, і одній ізотермі (крива 1-3), тому з гідно з закону Бойля-Маріотта: p1V1=p2VБ. (3) Адіабатне розширення 1-2 опишемо рівнянням Пуассона: p1V1y=p0VБy. (4) Поділимо рівняння (3) у степені γ на рівняння (4) (5) звідки випливає: (6) прологарифмувавши (6), знайдемо γ: (7) перетворимо знаменник (7), додавши і віднявши lnp0, а також підставимо значення р1 і р2 з формул (1),(2): (8) атмосферний тиск p0>>pgh1; pgh2, отже , тому, використовуючи наближення ln(1+x) ≈x, (8) будемо мати: (9) Отже, для знаходження у треба експериментально визначити h1 та h2. Послідовність виконання роботи: У закритий корком К балон Б при відкритому крані Кр нагнітають повітря мікропроцесором Мк до створення різниці рівнів води у манометрі не менше ніж 150-200 мм. Закрити кран Кр. Внаслідок стиску температура повітря у балоні дещо підвищиться, тому необхідно почекати 2-3 хв., поки температура зрівняється з кімнатною і різниця рівнів води у манометрі перестане змінюватися. Записати h1 у таблицю. Відкрити крок К і швидко закрити його після припинення характерного шипіння стисненого повітря, що розширюється в атмосферу. При цьому тиск у балоні зрівняється з атмосферним, рівнів води у манометрі стануть однаковими, а температура газу знизиться. Почекати декілька хвилин, поки повітря у балоні нагріється до кімнатної температури; тиск повітря при цьому зросте. Після встановлення 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. № h 1,мм h2,мм γ ∆γ γ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 сер. Таблиця результатів вимірювань і розрахунків

Лабораторна робота Фізика

01.01.1970 03:01-

Коментарі

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

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись