Порядок выполнения работы. Закрыть кран и накачать воздух в баллон (процесс1-2) так

Закрыть кран и накачать воздух в баллон (процесс1-2) так, чтобы величина , показываемая манометром, составляла 20-25 см водного столба. Выждать не менее 2 минут, пока температуры воздуха в баллоне и окружающем пространстве не станут одинаковыми (процесс 2-3). Измерить установившееся значение величины . Повернув кран, соединить баллон с атмосферой и одновременно включить секундомер. Спустя t= 55 секунд снова закрыть кран баллона (точка 6). Через некоторое время (не менее 2 минут), необходимое для выравнивания температуры газа в баллоне и окружающей среде (процесс 6-7) снова записать показание манометра . Аналогично провести измерения для времени выдержки t=50, 40, 30, 20,15, 10 и 5 секунд. Для каждого времени выдержки опыт повторить 2 раза.

Обработка результатов

Используя полученные данные, необходимо построить график зависимости от t и экстраполировать его до пересечения с осью ординат (рис.3). Величина отрезка «b», отсекаемая на отрезке ординат позволяет найти величину по формуле (11).

В данной работе зависимость от t и оценка величины статистически обрабатывается с помощью метода наименьших квадратов, который описан в приложении (возможно выполнение этой части программы в дисплейном классе на готовой программе).

Контрольные вопросы

1. Что называется теплоемкостью газа?

2. Какова размерность этой физической величины?

3. Что понимается под удельной и малярной теплоемкостями газа?

4. Как они связаны между собой? Какова связь между и и числом степеней свободы молекул газа?

5. Получите уравнение Роберт Майера. Сколько степеней свободы имеют молекулы газов Нe, Н₂, СО₂?

6. Какие это степени свободы? В каком газе показатель адиабаты имеет наибольшее значение – N_2, Нe, СН₄?

7. Почему в данном эксперименте целесообразно использовать сосуд возможно большего диаметра?

8. Получите уравнение адиабаты в перемененных PT и TV. Какие явления нарушают адиабатичность расширения газа?

Вывод формулы для оценки значения

Ранее были введены обозначения и причем и (см. рис.2). Запишем уравнение для адиабатического расширения газа (кривая 3-4):

или .

Воспользовавшись формулой бинома Ньютона и ограничиваясь двумя членами, получим:

; .

Учитывая, что 4 и 5 лежат на одной изохоре, т.е. , можно записать:

.

Откуда

.

(2)

Поиск по сайту: