2015-05-14
622
Определение отношения 
методом КЛЕМАНА и ДЕЗОРМА
Цель работы: опытным путем определить коэффициент Пуассона.
Приборы и материалы: Стеклянный сосуд с объемом 10-30 л, манометр, ручной насос.
Для характеристики тепловых свойств газов применяются удельные теплоемкости 
и 
. Удельная теплоемкость давлений представляет собой количество тепла, необходимого для нагревания 1г газа на 1°С при постоянном давлении. Удельная теплоемкость при постоянном давлении равна количеству тепла необходимого для нагревания 1г. газа на 1°С при постоянном объеме. Опытным путем легко найти отношение , которое играет важную роль в термодинамике.
В исследуемом газе бут протекать попеременно 2 процесса: адиабатический и изохорический.
Адиабатическими процессами называются такие изменения в системе, которые происходят без теплообмена с окружающей средой. Если изменения в системе протекает без изменения объема ее, процесс называется изохорическим.
Остановимся на кратком описании метода определения , предложенного Клеманом и Дезормом.
|
|
|
Пусть в закрытом сосуда находится воздух, который характеризуется параметрами 
и 
. И пусть в сосуде больше атмосферного давления P. Температура Т равна комнатной температуре. Если сосуд на короткое время соединить с окружающей атмосферой произойдет адиабатическое расширение, температура в сосуде понизится. Воздух, находившийся в сосуде будет характеризоваться параметрами P и 
. Температура воздуха в сосуде будет ниже комнатной температуры. После того как сосуд закрыли, температура в нем будет повышаться, пока не достигнет значения – температуры окружающего воздуха.
В конце процесса параметры, характеризующие воздух внутри сосуда будут 
и .
Воспользуемся соотношением, связывающим давление и температуру в адиабатическом процессе
(1)
Для изохорического процесса справедлив закон Гей-Люссака, применение которого дает равенство
(2)
Решая совместно уравнения (1) и (2) получим:
(3)
После логарифмирования находим, что
(4)
Величины 
и 
показывают насколько отличается давление в сосуде от атмосферного в 2-х случаях, т.е.
и 
Так как 
и 
, то разлагая логарифмы в ряд, можно ограничиться первыми членами. После этого выражение для 
приобретет следующий простой вид
(5)
