1. С помощью насоса накачать в баллон А воздух так, что бы разность уровней в водяном манометре В была 15 - 20 см.
2. Перекрыть кран С так, чтобы воздух в баллоне был отсоединен от насоса.
3. Для установления равновесного состояния требуется некоторое время, от 1,5 мин. до 2 мин., в течение которого будет происходить теплообмен воздуха с окружающей средой, и уровни жидкости в манометре будут перемещаться. После того, как перемещение уровней прекратится, температура воздуха в баллоне станет равной комнатной температуре. Разность уровней жидкости в манометре станет . Измерить величину и занести в таблицу I.
4. На следующем этапе кран С открыть, соединяя тем самым воздух, находящийся в баллоне, с наружным воздухом и быстро закрыть. Кран С следует перекрывать сразу же, как только уровни жидкости в манометре выравниваются.
5. После перекрывания крана С температура воздуха будет ниже, чем температура окружающей среды. Для установления термодинамического равновесия между воздухом в баллоне и окружающей средой потребуется 1,5 – 2 мин. В данном случае так же наблюдается перемещение уровней жидкости в манометре В.
|
|
6. После того, как перемещение уровней прекратилось, между ними установилась разность . Измерить величину и занести в таблицу I.
7. Опыт повторить 10 раз.
8. Для каждой пары значений и вычислить значение по формуле (16). Для десяти полученных значений вычислить среднее значение .
9. По формуле (17) определить среднее число степеней свободы для молекул воздуха, используя среднее значение значений . Результаты занести в таблицу I.
10. Оценить погрешности измерений.
11. Полученные результаты занести в таблицу I.
, , , …., ,
,
, .
Таблица I
№, п/п | ||||||||
мм | мм | - | - | % | - | - | % | |
1 | ||||||||
Ср. |
Контрольные вопросы.
1. Дайте определение молярной и удельной теплоемкостей.
2. Что представляет собой модель идеального газа.
3. Чем отличается молярная теплоемкость при постоянном давлении от молярной теплоемкости при постоянном объёме? Почему ?
4. Сформулируйте уравнение Менделеева-Клапейрона.
5. Что такое изопроцессы? Запишите уравнения изохорического, изобарического и изотермического процессов.
6. Сформулируйте первое начало термодинамики и покажите его применение к изопроцессам.
7. При каких условиях возможно протекание адиабатического процесса? Запишите уравнение адиабатического процесса. Сформулируйте первое начало термодинамики для адиабатического процесса.
|
|
8. От чего зависит значение кинетической энергии многоатомных молекул? Как определяется число степеней свободы молекул?
9. Произведите вывод уравнения Майера.
10. Дайте определение постоянной Пуассона.
11. Какие процессы происходят с воздухом при определении отношения методом Клемана-Дезорма?
12. Произведите вывод рабочей формулы для расчета коэффициента .
Рекомендуемая литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики (т.1).-М.: Наука; СПб.: Лань,2006.
2. Трофимова Т.И. Курс физики.-М.: Высш.Шк.,2004.
3. Справочное руководство по физике. Ч.1. Механика, молекулярная физика, электричество, магнетизм: Учеб.-метод. Пособие.-Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2008.
4. Федосеев В.Б. Физика: учебник.-Ростов н/Д:Феникс, 2009.
Техника безопасности
1. К работе допускаются лица, ознакомленные с её устройством и принципом действия.
2. Для предотвращения опрокидывания установки необходимо располагать её только на горизонтальной поверхности.
Составители: А.Б. Гордеева, В.Л. Литвищенко, В.С. Кунаков
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ ПУАССОНА И ОЦЕНКА ЧИСЛА СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ МОЛЕКУЛ ВОЗДУХА МЕТОДОМ
КЛЕМАНА-ДЕЗОРМА
Методические указания к лабораторной работе № 5 по физике
(Раздел <<Молекулярная физика>>)
Редактор А.А.Литвинова
В печать
Объём Офсет. Формат
Бумага тип №. Заказ №. Тираж. Цена
Издательский центр ДГТУ
Адрес университета и полиграфического предприятия:
344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1