Главная страница

Отчет по лабораторной работе по физике студент Группа Факультет Преподаватель Барнаул 2022


Скачать 0.61 Mb.
НазваниеОтчет по лабораторной работе по физике студент Группа Факультет Преподаватель Барнаул 2022
Дата09.01.2023
Размер0.61 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаlab_rab.docx
ТипОтчет
#878162
страница5 из 5
1   2   3   4   5

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ


  1. Что такое удельная и молярная теплоемкости вещества? От чего они зависят, в каких единицах измеряются?

  2. Что такое коэффициент Пуассона ?

  3. Сформулируйте первое начало термодинамики.

  4. Что такое внутренняя энергия идеального газа? От чего она зависит?

  5. Дать определение работы газа и количества теплоты.

ОТЧЕТ




ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КОНСПЕКТ (ответы на контрольные вопросы):



Коэффициент Пуассона равен отношению теплоемкостей

Согласно первому началу термодинамики, термодинамическая система (например, пар в тепловой машине)

может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии.

Первое начало термодинамики объясняет невозможность существования вечного двигателя 1-го рода, который

совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника. Сущность первого начала

Q = DU + A (1)

Уравнение (1), выражающее первое начало термодинамики, является определением изменения внутренней энергии

системы (DU), так как Q и А — независимо измеряемые величины.

Внутреннюю энергию системы U можно, в частности, найти, измеряя работу системы в адиабатном процессе (то есть

при Q = 0): Аад = — DU, что определяет U с точностью до некоторой аддитивной постоянной U0:

U = U + U0 (2)


Первоеначало термодинамики утверждает, что U является функцией состояния системы, то есть каждое состояние

термодинамической системы характеризуется определённым значением U, независимо от того, каким путём система

приведена в данное состояние (в то время как значения Q и А зависят от процесса, приведшего к изменению

состояния системы). При исследовании термодинамических свойств физической систем первое начало

термодинамики обычно применяется совместно со вторым началом термодинамики.

  1. Исходя из определения идеального газа, в нем отсутствует потенциальная составляющая внутренней энергии

(отсутствуют силы взаимодействия молекул, кроме ударного). Таким образом, внутренняя энергия идеального газа

представляет собой только кинетическую энергию движения его молекул. Внутренняя энергия зависит от

температуры.

  1. При расширении газ совершает работу против внешней среды, передавая ей при этом энергию. При сжатии

наоборот, газ воспринимает работу, совершенную внешней средой и увеличивающей его внутреннюю энергию. При

этом осуществление работы возможно при наличии по меньшей мере двух движущихся тел, одно из которых

оказывает силовое воздействие на другое. Из сказанного следует, что работа есть одна из форм передачи энергии от

одного тела к другому. Количество работы представляет собой меру передаваемой энергии. Количество энергии,

полученное телом в форме работы, называется совершенной над телом работой, а отданную энергию в форме работы

– затраченной телом работой.

Количество теплоты - энергия, переданная системе внешними телами путем теплообмена (процесс обмена

внутренними энергиями при контакте тел с разными температурами). Можно говорить о двух формах передачи

энергии от одних тел к другим: работе и теплоте. Энергия механического движения может превращаться в энергию теплового движения и наоборот. При этих превращениях соблюдается закон сохранения и превращения энергии,

применительно к термодинамическим процессам этим законом и является первое начало термодинамики,

установленное в результате обобщения многовековых опытных данных.















ВЫВОДЫ: Результаты экспериментальных расчетов по вычислению коэффициента Пуассона для воздуха

приближенно совпадают с истинным значением. Погрешность эксперимента можно считать удовлетворительной.

Лабораторная работа №24 Таблица 1.





варианта











l3 , м

l4 , м

4

9

14

19

24

29

1

0,47

0,10

2

0,45

0,20

3

0,39

0,18

4

0,35

0,22

5

0,34

0,23

6

0,33

0,24

7

0,32

0,25

8

0,31

0,26

9

0,28

0,29



ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Для измерений применяется схема (рис. 3), аналогичная приведенной на рис. 2. В качестве сопротивления R2 используется магазин сопротивлений. Сопротивления R3 и R4 - участки реохорда - калиброванной проволоки, натянутой на деревянную линейку. Точка D представляет собой подвижный контакт - щуп. Передвигая щуп вдоль реохорда, уравновешивают схему, то есть добиваются положения, когда сила тока через гальванометр равна нулю. Так как реохорд изготовлен из однородной проволоки постоянного сечения, то сопротивления R3 и R4 оказываются пропорциональными длинам участков АD и . В этом случае отношение R3/R4 можно заменить отношением длин l3/l4. Неизвестное сопротивление найдется по формуле



Рис. 3. Схема экспериментальной установки

RX R2ll43 (7) .

Удельное сопротивление проводника находится из соотношения

  RX S (8) ,

l

где l – длина проводника,S– площадь поперечного сечения; S=d 2/4, d – диаметр проводника.


ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ЗАДАНИЯ


  1. На магазине сопротивлений R2 установить сопротивление 1 Ом. Положения остальных ручек должны соответствовать нулевым сопротивлениям.

  2. Уравновесить схему. Для этого щупом найти положение точки D, соответствующее нулевой силе тока через гальванометр, и определить длины l3 и l4. Данные R2, l3 и l4 занести в таблицу.

  3. Последовательно изменяя сопротивление R2 от 1 до 9 Ом, повторить пункт 2. Табл

ица 1

изм.

R2 , Ом

l3 , м

l4 , м

RХ , Ом

RХ ср , Ом

RХ , Ом

dср , м

, Омм

, %

1

1

0,47

0,10

4,7

7,21

1,51

0,310-3

43*10-8

0,01

2

2

0,45

0,20

4,5

3

3

0,39

0,18

6,5

4

4

0,35

0,22

6,36

5

5

0,34

0,23

7,39

6

6

0,33

0,24

8,25

7

7

0,32

0,25

8,96

8

8

0,31

0,26

9,54

9

9

0,28

0,29

8,69

R2=0,05 Ом

l=115 cм















  1. Вычислить в каждом из случаев сопротивление RХ по формуле (7). Рассчитать среднее значение RХ ср как среднее арифметическое всех RXi . Длину проводника принять равной 115 см.

  2. Используя значение RХ ср , по формуле (8) найти удельное сопротивление проводника. Результаты занести в таблицу.

  3. Вычислить абсолютную и относительную  погрешность измерений сопротивления RХпо результатам одной из средних строк таблицы, считая ошибки в определении длин l3 и l4

систематическими и равными 0,5 мм (l3=l4=. 0,5мм) R  R  R2 l3 l4 . По

Rср R2 l3 l4

результатам работы сделать вывод.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ




  1. В чем преимущество мостика Уитстона по сравнению со схемами, приведенными на рис.

1?

  1. Перечислить способы определения сопротивления.

  2. Сформулировать и записать I и II правила Кирхгофа.

ОТЧЕТ




ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КОНСПЕКТ (ответы на контрольные вопросы):



  1. Преимущества мостовой схемы для измерения электрического сопротивления проводника заключается в



отсутствии тока в измерительном приборе (гальванометр или амперметр), что в свою очередь исключает потери

энергии, которые неизбежны в схемах на рис.1, т.е. погрешность измерения минимальна.



  1. Основными методами измерения сопротивления постоянному току являются: косвенный метод; метод



непосредственной оценки и мостовой метод. Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого

сопротивления и требуемой точности. Наиболее универсальным из косвенных методов является метод амперметра-

вольтметра. Метод амперметра-вольтметра. Основан на измерении тока, протекающего через измеряемое

сопротивление и падения напряжения на нем.



  1. Первое правило: алгебраическая сумма токов, сходящихся в любой точке разветвленной цепи, равна нулю:



Токи учитываются со знаком «+», если ониприходят в рассматриваемую точку, и со знаком «–», если они выходят

из этой точки. Первое правило Кирхгофа применяется к узловым точкам цепи, в которых сходятся три и более токов.

Первое правило вытекает из закона сохранения электрического заряда.

Второе правило: если несколько участков электрической цепи образуют замкнутый контур, то сумма падений



Падение напряжения IR считается положительным, если выбранное направление тока на данном участке контура

совпадает с направлением обхода контура и отрицательным, если направление тока и обхода противоположны.

ЭДС имеет положительное значение, если при обходе контура внутри элемента переходим от «–» полюса источника

к «+», и отрицательное, если наоборот.

ВЫЧИСЛЕНИЯ:

RX R2ll43

















 R   

Rср R2 l3 l4



1 . Удельной теплоемкостью вещества называется величина, численно равная количеству теплоты, которое

Молярной теплоемкостью вещества называется величина, численно равная количеству теплоты, которое
1   2   3   4   5


написать администратору сайта