Лабораторная работаМ–15
Определение отношения удельной теплоёмкости газов при постоянном давлении (CP) к теплоёмкости при постоянном объёме (CV) способом Клемана и Дезорма
Отчёт о работе
Работу выполнил:
|
фамилия
|
Мангибаева
|
имя
|
Инкар
|
отчество
|
Ерболатовна
|
группа
|
8Т02
|
Краткое теоретическое содержание работы
Удельной теплоёмкостью называется ...
|
Величина, численно равная количеству тепла, получаемого единицей массы газа, при изменение температуры на 1К
|
СP – это ...
|
молярная теплоемкость газа при постоянном давлении
|
СV – это ...
|
молярная теплоемкость газа при постоянном объеме
|
Первое начало термодинамики:
|
|
где δQ —
|
Количество тепла, полученное системой
|
dU —
|
Изменение внутренней энергии
|
δA —
|
Величина работы производимой системой
|
Адиабатический процесс — это ...
|
Такой процесс, при котором теплообмен молекул газа и окружающей средой отсутствует.
|
Уравнение адиабатического процесса:
|
TγP1-γ = const
|
где P —
|
Давление
|
T —
|
Температура
|
γ —
|
Показатель адиабаты
|
Способ Клемана и Дезорма по определению γ основан на адиабатическом расширении или сжатии газов. На приведённом графике:
|
|
1–2 — уравнение
|
адиабатического
|
процесса,
|
1–3 — уравнение
|
изотермического
|
процесса,
|
2–3 — уравнение
|
изохорического
|
процесса.
|
Расчетные формулы
γ =
|
1/(1-(h/H))
|
где h —
|
уровень жидкости в манометре на конечном этапе опыта
|
H —
|
начальный уровень жидкости в манометре.
|
Схема установки
|
Обозначения
|
1 —
|
Стеклянный баллон
|
2 —
|
Шкала
|
3 —
|
Насос
|
4 —
|
Кран
|
5 —
|
Зажим
|
6 —
|
Водяной манометр
|
Результаты измерений
№
|
τ (с)
|
l1
|
l2
|
H
|
l'1
|
l'2
|
hτ
|
|
|
|
1
|
1
|
0,417
|
0,207
|
0,21
|
0,339
|
0,285
|
0,054
|
0,2571
|
0,2591
|
-1,3505
|
2
|
0,432
|
0,192
|
0,24
|
0,343
|
0,281
|
0,062
|
0,2583
|
3
|
0,457
|
0,167
|
0,29
|
0,350
|
0,274
|
0,076
|
0,2621
|
1
|
2
|
0,432
|
0,192
|
0,24
|
0,341
|
0,282
|
0,059
|
0,2458
|
0,2462
|
-1,4016
|
2
|
0,422
|
0,202
|
0,22
|
0,339
|
0,285
|
0,054
|
0,2450
|
3
|
0,437
|
0,187
|
0,25
|
0,343
|
0,281
|
0,062
|
0,2480
|
1
|
4
|
0,412
|
0,212
|
0,20
|
0,334
|
0,290
|
0,044
|
0,220
|
0,219
|
-1,5186
|
2
|
0,417
|
0,207
|
0,21
|
0,335
|
0,289
|
0,046
|
0,219
|
3
|
0,422
|
0,202
|
0,22
|
0,336
|
0,288
|
0,048
|
0,218
|
1
|
6
|
0,422
|
0,202
|
0,22
|
0,334
|
0,290
|
0,044
|
0,200
|
0,1977
|
-1,6210
|
2
|
0,457
|
0,167
|
0,29
|
0,340
|
0,284
|
0,056
|
0,1931
|
3
|
0,422
|
0,202
|
0,22
|
0,334
|
0,290
|
0,044
|
0,200
|
1
|
8
|
0,442
|
0,182
|
0,26
|
0,335
|
0,290
|
0,045
|
0,173
|
0,1726
|
-1,7567
|
2
|
0,422
|
0,202
|
0,22
|
0,331
|
0,293
|
0,038
|
0,172
|
3
|
0,442
|
0,182
|
0,26
|
0,335
|
0,290
|
0,045
|
0,173
|
1
|
10
|
0,442
|
0,182
|
0,26
|
0,332
|
0,292
|
0,040
|
0,1538
|
01547
|
-1,8662
|
2
|
0,442
|
0,182
|
0,26
|
0,333
|
0,293
|
0,040
|
0,1538
|
3
|
0,427
|
0,197
|
0,23
|
0,330
|
0,294
|
0,036
|
0,1565
|
Обработка результатов измерений
График зависимости 
Определяем из графика значение  ,
затем, потенциируя, находим отношение  ,
и по формуле  определяем γ.
|
|
γ
|
-1.2675
|
0,2815
|
1,39
|
Сравниваем полученный результат с теоретическим:
 ; для воздуха i = 5
Вывод
В ходе работы, был проведен эксперимент с использованием способа Клемена-Дезорма, благодаря которому, в итоге мы построили график зависимости:
Графическим способом был найден показатель адиабаты γ=1,39.
При этом табличное значение равно: γ=1,4.
Для вычисление табличного значение мы взяли число степеней свободы молекул газа равная 5, потому что воздух в основном состоит из двухатомных газов.
Экспериментальное значение практически сравнимо с табличным, поэтому можно говорить что эксперимент был проведен успешно.
| |
Скачать 2 Mb.
,