Задание 1. Определение показателя адиабаты атмосферного воздуха

1. Подключить к установке телефон и звуковой генератор. Перемещая вдоль сантиметровой шкалы подвижную часть установки, определить на слух среднее l между соседними интерференционными минимумами и измерить его. Этот отрезок пути акустическая волна проходит дважды, поэтому ее длина определяется как

.

2. Измеренная таким образом длина волны и установленная на звуковом генераторе частота позволяют рассчитать скорость звука в воздухе

.

Определить скорость звука по формуле (34) методом интерференции (рис.7) и стоячей волны (рис.8) для каждой из рабочих частот.

Рисунок 7 - Схема установки для исследования интерференции акустических волн.

Рисунок 8 - Схема установки для исследования стоячих акустических волн.

3. Для каждой из частот рассчитать показатель адиабаты, используя формулу (31).

После подстановки (34) в (31) получаем расчетную формулу

, (35)

где - частота, установленная на звуковом генераторе; Т - температура среды;

l - измеренное расстояние между соседними узлами (минимумами).

- универсальная газовая постоянная,

= 0,029 кг/моль - молярная масса воздуха.

4. Из формулы (35) получить выражение для расчета относительной погрешности измерений показателя адиабаты.

Рассчитать средние значения показателя адиабаты и погрешностей его измерения. Записать окончательный результат в виде

5. Сравнить полученное экспериментально значение с теоретическими значениями для двух- и трехатомных газов при помощи формулы (20).