Измерение и обработка результатов.

Определение модуля упругости методом прогиба.

Выполнил студент:
Калининский И.

Группа: ЭВ-11

Проверил: Кузина Л.А.

Вологда

Цель работы:Определение отношений удельных теплоемкостей

Оборудование: лабораторная установка в комплекте с манометром и секундомер.

Теория вопроса.

Теплоёмкостью любого тела называется величина, численно равная количеству теплоты, которое нужно сообщить телу для того, чтобы повысить его температуру на один градус:

(1)

По первому закону термодинамики сообщаемое телу количество теплоты идёт на увеличение внутренней энергии тела dU и совершение работы dAпротив внешних сил, удерживающих газ в данном объёме

dQ=dU+dA. (2)

Работа в общем случае равна dA=pdV (3)

Внутренняя энергия одного киломоля идеального газа равна
.

Где I—число степеней свободы молекул газа, R—универсальная газовая постоянная. Число степеней свободы для одноатомного газа принимается равным трём, для двухатомного газа—пяти, для трёхатомного и более—шести. Теплоёмкость одного киломоля газа при постоянном объёме равна:

Молярная теплоёмкость при постоянном давлении равна:

Отсюда

Измерение непосредственно на опыте связано с трудностями. Значительно легче найти их отношение , которое для каждого газа есть величина постоянная, определяемая числом степеней свободы его молекул.

Величина принадлежит к числу весьма важных термодинамических величин и для её определения предложено много методов.

Используемый метод: баллон со сжатым воздухом соединяют с атмосферой. Т. о воздуху баллона дают адиабатически расширится до выравнивания давления в баллоне с атмосферным. Масса газа, оставшаяся в баллоне меньше первоначальной. Объём газа увеличился от V до Vб. При этом давление сравнялось с атмосферным, температура уменьшилась, так как при адиабатическом расширении работа совершается за счёт уменьшения внутренней энергии газа

dQ=dU+dA=dU+pdV=0

ей потенциальной энергии системы. Следовательно, изменение потенциальной энергии определяется лишь изменением высоты h перегрузка m. Поэтому при опускании правого груза на высоту h часть потенциальной энергии перейдет в кинетическую энергию грузов и блока, что описывает закон сохранения механической энергии:

(3)

При условии в уравнении (1) высота падения грузов M и – ; линейная скорость – ; угловая скорость вращения блока – . Подставляя значения h, V и w в уравнение (3), определим теоретическое значение ускорения а, с которым движутся грузы:

(4)

Зная ускорение а, определим скорость грузов в нижней точке их совместного движения. Величиной при начальном условии можно пренебречь:

(5)

Если экспериментально определить скорость грузов в крайней точке их совместного движения, на основании полученного соотношения (5) можно рассчитать ускорение свободного падения g:

(6)

Если на систему не действуют силы или ее действие скомпенсировано, то она движется с и путь ее определяется: .

Измерение и обработка результатов.

№	M	m			t			g	Dg	a	Da
п/п	кг	кг	м	м	с	м/с	м/с
	0,06	0,0105	0,2	0,1	0,213	0,469	0,562	9,6345	0,4864	0,3542	0,01868
	0,1	0,1	0,279	0,358	0,397
	0,12	0,06	0,438	0,436	0,435
	0,006	0,2	0,1	0,245	0,408	0,425
	0,1	0,1	0,352	0,284	0,3
	0,12	0,06	0,601	0,3	0,329