Студопедия
Обратная связь


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации


Определение коэффициента Пуассона по методу Клемана и Дезорма

Молярной теплоемкостью вещества называется энергия, необходимая для нагревания 1 моля на один градус.
Величина теплоемкости газа зависит от способа его нагревания. Как известно из термодинамики, Cv - молярная теплоемкость идеального газа при постоянном объеме и Cp – при постоянном давлении соответственно равны:

где
R – универсальная газовая постоянная,
i – число степеней свободы молекулы.
Отношение  - называется коэффициентом Пуассона.
Экспериментальное устройство состоит из стеклянного баллона А, соединенного с жидкостным манометром М и насосом (см. рисунок).

Посредством крана К1 система может быть изолирована от атмосферы. Пусть в системе первоначально было Рa – атмосферное давление. В баллон А накачивают небольшое количество воздуха и закрывают кран К2. При плохом обмене теплом с окружающей средой температура воздуха в баллоне несколько повышается. Через некоторое время  воздух в баллоне принимает температуру окружающей среды. При этом разность уровней в манометре становится h1. Это состояние воздуха назовем первым. Его параметры:

  • давление -
  • удельный объем -
  • температура – Т1

Кратковременным поворотом крана К1 систему соединяют с атмосферой. При этом происходит быстрое расширение воздуха. Давление в системе становится равным атмосферному, а температура из-за быстрого расширения несколько понижается.
Параметры второго состояния:

  • давление -
  • удельный объем -
  • температура -

Переход от первого состояния ко второму описывается уравнением Пуассона:
                              (1)
или
                         (2)
Как только давление в системе станет равным атмосферному, кран К1 закрывают. После этого, охладившийся при расширении воздух за время  нагревается до температуры окружающей среды и давление возрастает.
Параметры третьего состояния:

  • давление -
  • удельный объем -
  • температура -

Второе и третье состояния связаны уравнением изохоры:
                                  (3)
из (2) и (3) получаем:
                         (4)
или
                   (5)

 

Разложив это выражение по формуле бинома Ньютона и ограничившись членами первого порядка, получим:
                                    (6)

Выполнение работы

Определяют времена  и  установления термодинамического равновесия. Для этого в баллон нагнетают воздух до давления, превышающего атмосферное на 7-8 см высоты столба жидкости в манометре и, измеряя давление в системе через 10-15 сек, строят график

                                 (7)
Кратковременным поворотом крана К1 систему соединяют с атмосферой. Кран К1 закрывают, когда уровни жидкости в манометре станут одинаковыми.
Строят график
                              (8)

  • Из графиков (7) и (8) определяют времена  и  установления термодинамического равновесия.
  • Измеряют h1 и h2.
  • Вычисляют .

В силу ряда причин результаты отдельных экспериментов отличаются друг от друга. Поэтому опыт повторяют 10-15 раз.
Из полученных результатов находят среднее значение .





 

Читайте также:

Определение теплоемкости металлов методом охлаждения

Напряженное состояние при растяжении-сжатии и закон парности касательных напряжений

Определение коэффициента внутреннего трения методом Стокса

Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости по методу открывания кольца

Допускаемые напряжения, коэффициент запаса и расчеты на прочность при растяжении-сжатии

Вернуться в оглавление: Физика

Просмотров: 5191

 
 

© studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам. Ваш ip: 54.145.176.252