Главная | Обратная связь

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Установка для определения величины С_р/С_v изображена на рис.2.

В стеклянный баллон Б при закрытом выпускном кране К и открытом кране К₁ накачивают воздух с помощью насоса до давления, несколько превышающего атмосферное. После этого перекрывают кран К₁ и дают возможность воздуху в баллоне принять температуру окружающей среды, так как при накачивании воздуха температура его в баллоне стала несколько выше комнатной. При охлаждении давление в баллоне немного уменьшится и через некоторое время установится равновесное состояние (состояние 1 на рис. 1).

Рис. 2

Затем открывают на несколько секунд кран К. При этом давление в баллоне быстро падает до атмосферного, температура понижается, воздух адиабатно переходит в состояние 2. Далее, после закрытия крана воздух изохорно нагревается до комнатной температуры и переходит в состояние 3.

· С помощью крана К соедините баллон с манометром.

· Накачайте воздух в баллон до тех пор, пока разность уровней не достигнет 200-250мм водяного столба.

· Закрыв кран К₁, подождите, пока уровни воды в манометре перестанут меняться (обычно ждут 3-4 минуты) и затем сделайте отсчет разностей уровней Н.

· Откройте кран К на короткое время, пока слышен звук выходящего воздуха, и затем вновь перекройте его.

· После перекрытия крана давление в баллоне начинает расти. Выждав, пока давление перестанет изменяться, сделайте отсчет величины h. Измеренные величины занесите в таблицу 1. Повторите опыт не менее 8-10 раз.

· Определите в каждом опыте g, её среднее значение и погрешность Dg.

Следует иметь в виду, что g, определенная по (4) может иметь погрешность, главная причина которой состоит в том, что в кране и местах соединения стеклянных и резиновых трубок возможны утечки воздуха. Это приводит к уменьшению h, т.к. из-за возможных неплотностей часть воздуха уходит из баллона. Как видно из (4) это приводит к уменьшению g. Поэтому главное, на что следует обратить внимание, это на хорошую герметизацию всех соединений.

Таблица 1.

№ п/п	H	h	gi		Dgi=gi-	Dgi2	Dg
1.
2.
...
10.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какой процесс называется адиабатическим?

2. Что называется теплоемкостью тела?

3. Почему у одного и того же тела могут быть разные теплоемкости?

4. Какая из теплоемкостей С_P или C_V больше и почему?

5. Как связаны С_P и C_V в идеальном газе? Выведите соотношение между С_P и C_V для идеального газа.

6. На рис.1 адиабата 1-2 идет ниже изотермы 1-3. Докажите, что это есть следствие того факта, что С_P>C_V.

7. Что называется числом степеней свободы молекулы? Как это число связано с g? Зная g из опыта, рассчитайте число степеней свободы молекул воздуха. Обоснуйте полученный результат.

8. Оцените на сколько градусов понижается температура воздуха при его вытекании из баллона в вашем опыте.

9. Одной из возможных причин погрешностей опыта является вода, конденсирующаяся на стенках сосуда, если воздух в помещении достаточно влажный. В какую сторону изменятся ваши результаты (т.е. возрастет или уменьшится g) в случае попадания воды в сосуд?

 

РАБОТА № 23