Отчет по лабораторной работе по физике студент Группа Факультет Преподаватель Барнаул 2022
 Скачать 0.61 Mb.
|
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИСхема установки представлена на рисунке 2. В сосуд насосом накачивают воздух, создавая давление выше атмосферного. Это состояние газа соответствует началу эксперимента, на графике (рис.3) это точка 1. При этом газ имеет параметры Р1, V1, T1.
Б  ыстрое расширение воздуха можно рассматривать как адиабатическое. Поэтому, открывая клапан сосуда на мгновение, в течение которого давление внутри сосуда достигает атмосферного, мы можем считать, что газ перейдет в новое состояние, характеризуемое величинами Р2, V2, T2 по адиабате (точка 2 на рисунке 3). Температура воздуха в сосуде после адиабатического расширения будет ниже начальной. Параметры начального и конечного состояний воздуха в сосуде при адиабатическом процессе связаны уравнением Пуассона (уравнением адиабаты):  Рис. 3. Диаграмма процессов, происходящих с воздухом в сосуде. Через несколько минут воздух в сосуде нагреется до температуры окружающей среды Т1. Поскольку при этом V2 не изменяется, то давление повысится до Р3. Новое состояние воздуха характеризуется параметрами Р3, V2, T1 (точка 3 на рисунке 3). Сравнивая состояние воздуха в сосуде, соответствующее точкам 3 и 1 (рис.3), видим, что температура воздуха в этих точках одинакова. Тогда по закону Бойля – Мариотта: P3 V1 . (15) P3 V2 P1 V1 или P1 V2 Сравнивая уравнения (14) и (15) получим: P2 P3 . (16) P1 P1 Прологарифмировав уравнение (16), получим  lnP2 lnP1 . (17) lnP3 lnP1 Условия эксперимента позволяют упростить формулу (17) следующим образом:  P1 . (18) P1P3 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ЗАДАНИЯ При закрытом клапане накачать воздух в сосуд так, чтобы измеряемое манометром избыточное давление стало равным 100 – 130 мм. рт. ст. Через некоторое время, когда давление перестанет падать записать в таблицу величину давления Р1. Открыть на мгновение клапан сосуда и когда стрелка манометра упадет до нуля быстро закрыть его. Через некоторое время, когда давление перестанет расти, записать величину давления Р3 в таблицу. Повторить пункты 1-3 пять раз. По формуле (18) рассчитать коэффициент Пуассона для каждого опыта. Вычислить среднее значение коэффициента Пуассона ср. Найти теоретическое значение коэффициента Пуассона теор для воздуха, считая его молекулы жесткими двухатомными (указание: воспользоваться определениями коэффициента Пуассона и молярных теплоемкостей при постоянном объеме и давлении).  Сравнить теоретическое и среднее экспериментальное значения коэффициента Пуассона, оценив теор ср величину относительного отклонения по формуле 100% . теор Та блица 1
|
Р1, мм. рт. ст.