Определение показателя адиабаты для воздуха

Цель работы: ознакомиться с одним из методов определения отношения теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме.

Приборы и принадлежности: закрытый стеклянный сосуд, манометр, насос.

Лабораторная установка (рис. 5.1) состоит из стеклянного сосуда 1, соединенного с водяным манометром 2 и ручным насосом 3 (резиновой «грушей»).

Стеклянный сосуд с помощью трехходового крана 4 может соединяться с ручным насосом (резиновой «грушей») и манометром (положение 1) либо с манометром и атмосферой (положение 2), либо с ручным насосом и атмосферой (нерабочее положение).

5.2. Задание

Измерить разность уровней h₁ и h₂ воды в манометре по показаниям манометра до и после быстрого выхода воздуха из сосуда и вычислить показатель адиабаты для воздуха по формуле:

(5.1)

5.3. Порядок выполнения работы

1) Установить трехходовой кран в положение 1 (см. рис. 5,1) и накачать воздух в сосуд до тех пор, пока разность уровней воды в манометре не будет максимальной. Пережать зажимом резиновый шланг от насоса и подождать 2 – 3 мин, пока температура воздуха в сосуде не станет равной температуре окружающей среды (давление в сосуде перестанет меняться). После этого измерить разность уровней h₁ воды в манометре, результат измерения записать в табл.1 (см. лабораторную работу 1).

2) Резко повернуть трехходовой кран по ходу часовой стрелки в положение 2. Характерный шипящий звук свидетельствует о том, что воздух очень быстро выходит из сосуда, а давление в сосуде понижается. В тот момент, когда уровни воды в коленах манометра сравняются, вернуть кран в положение 1. При этом давление в сосуде станет равным атмосферному, а температура в нем понизится. Через 2 – 3 мин воздух, охлажденный при адиабатическом расширении, нагреется до температуры окружающей среды. Давлению воздуха в этом состоянии будет соответствовать показание манометра h₂, записать его в табл. 1.

3) Провести многократные измерения.

4) Сделать оценочный (приблизительный) расчет показателя адиабаты по формуле (5.1) и результаты измерений и расчетов подписать у преподавателя.

5) Выполнить математическую обработку результатов измерений. При этом следует учесть, что если первоначальное показание манометра h₁ на установке можно воспроизвести (в пределах инструментальной погрешности манометра), то математическая обработка результатов измерений должна быть выполнена по правилам обработки результатов косвенных измерений ([1], подразд. 3.1). Если на лабораторной установке первоначальный результат h₁ не воспроизводится, то следует провести многократные измерения различных показаний h_1i и h_2i манометра, рассчитывая каждый раз значение g_i по формуле (5.1). Затем необходимо выполнить математическую обработку результатов измерений по правилам обработки результатов косвенных измерений, если условия эксперимента невоспроизводимы ([1], подразд. 3.2). (Первый путь обработки результатов измерений логически более предпочтителен, однако второй проще.)

6) Записать окончательный результат (с учетом правил округления).

7) Вычислить теоретическое значение g для воздуха по формуле где i - число степеней свободы газа, полагая, что воздух является двухатомным газом.

8) Сравнить полученный экспериментальный и теоретический результаты с табличными данными и сделать вывод.

Лабораторная работа 6

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 480; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!