14317

Визначення коефіцієнта Пуассона газу методом адіабатичного розширення

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна робота №11 Визначення коефіцієнта Пуассона газу методом адіабатичного розширення Обладнання Установка для визначення коефіцієнта Пуассона газу методом адіабатичного розширення Метод вимірювання і опис у

Украинкский

2013-06-03

68 KB

6 чел.

Лабораторна робота №11

Визначення коефіцієнта Пуассона газу методом адіабатичного

розширення

Обладнання

Установка для визначення коефіцієнта Пуассона газу методом адіабатичного

        розширення

         Метод вимірювання і опис установки

Експериментальна установка  складається з металевого сифона, який приєднаний трубками з компресором та U- подібним манометром, який наповнений рідиною. Надлишковий, в порівнянні з атмосферним, тиск у сифоні буде фіксуватись манометром при відкритому клапані, який приводиться в дію натисканням на ручку сифона.

В початковому стані рідина в трубках манометра має один рівень, а повітря в сифоні займає його об'єм V при атмосферному тиску Н. За допомогою компресора нагнітають за деякий час повітря у сифон. Тиск у сифоні підвищується збільшується його температура. Натисканням на ручку сифона, фіксуємо різницю рівнів рідини у манометрі. Роз'єднавши трубку, яка підведена до компресора та натиснувши короткочасно на ручку сифона, випускаємо частину повітря, доки тиск у сифоні не зрівняється з атмосферним. Під'єднавши знову трубку до сифона фіксуємо різницю рівнів рідини у манометрі. Так як вирівнювання тиску проходить досить швидко теплообміном з навколишнім середовищем можна знехтувати і рахувати процес адіабатичним. Газ масою m, що залишився в сифоні займає об'єм сифона V2 при атмосферному тиску Н і температурі .

До відкриття крану А в сифоні знаходилось більше повітря, тому повітря масою т займало об'ємі V1<V2 при тиску H+h, і кімнатній температурі t1.

Параметри газу масою m до відкриття крану А зв'язані з параметрами газу при відкритому крані А рівнянням Пуассона

                                                        

                                                                     ( H + h1) · V1γ = H ·V2γ                                                                         (1)

Після  деякого часу температура повітря в сифоні внаслідок теплообміну знову стане рівною t1 і тиск з підвищенням температури зросте до H+h2 де h2 різниця рівнів в манометрі. По закину Бойля-Марріота (t1 = t2)

                                           ( H + h1)· V1 = ( H + h2  )· V2                                                                    (2)

                                        ( H + h1)γ· Vγ1 = ( H + h2  )γ· V2γ                                                                   (3) Поділимо почленно (3) на (2)

                                 

Прологарифмуємо обидві частини одержаного рівняння

                              

Якщо тиски Н, Н + h1 і Н + h2 ненабагато відрізняються один від одного, то різниці їх логарифмів приблизно пропорційні різницям тисків

                                                                                   (4)

                                                       Хід роботи

  1.  Для подачі повітря у сифон необхідно включити компресор і через деякий
    час, приблизно через 20 с, відкрити клапан, натиснувши ручку сифона..
  2.  Зафіксувати різницю рівнів рідини в манометрі відпустивши ручку сифона
    і зняти покази h
    1 яке відповідає цій різниці.
  3.  Для сполучення сифона з атмосферою необхідно роз'єднавши трубку , яка
    підведена до компресора, натиснути на ручку сифона на 1-2 секунди і знову
    відпустити.

4. Під'єднати трубку до сифона і після встановлення рівня рідини в манометрі,
зняти показники h
2 яке відповідає цій різниці.

  Дослід-повторити 3 рази. Дані внести до таблиці:

    h1

    h2

     

   ср 

    

 ср

1

2

3

      6. Значення  знаходиться по формулі (4) для кожного досліду окремо.

7. Знайти похибку для кожного досліду, кінцевий результат записати у вигляді:

                                                   

                                         

Контрольні питання.

  1.  Який газ називається ідеальним? При яких умовах реальний газ
    можна назвати ідеальним?
  2.  Записати і пояснити рівняння Менделєєва Клапейрона.
  3.  Який фізичний зміст універсальної газової сталої?
  4.  Який процес називається адіабатичним? Який вид має рівняння Пуассона?
  5.  Який процес називається; ізобаричним, ізохоричним; ізотермічним?
  6.  Що називається теплоємністю газу?
  7.  Записати формулу Маєра. Пояснити., чому Сp>CV ?
  8.  Пояснити фізичний зміст методу адіабатичного розширення?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19034. Водородоподобный атом. Уровни энергии и волновые функции. Кратность вырождения. Сферический осциллятор. Решение уравнения Шредингера в декартовых и сферических координатах 800.5 KB
  Лекция 16 Водородоподобный атом. Уровни энергии и волновые функции. Кратность вырождения. Сферический осциллятор. Решение уравнения Шредингера в декартовых и сферических координатах Найдем уровни энергии и общие собственные функции операторов и . для частицы масс...
19035. Спин элементарных частиц. Спиновые волновые функции и операторы спина 1.1 MB
  Лекция 17 Спин элементарных частиц. Спиновые волновые функции и операторы спина Рассмотрим составную частицу состоящую из двух элементарных частиц и совершающую некоторое пространственное движение примером такой составной частицы может быть ядро дейтерия состо
19036. Спин 1/2. Спиновые функции, операторы спина. Матрицы Паули и их свойства. Разложение по спиновым функциям 1.1 MB
  Лекция 18 Спин 1/2. Спиновые функции операторы спина. Матрицы Паули и их свойства. Разложение по спиновым функциям Целый ряд элементарных частиц электроны нейтроны протоны и другие обладают спином . По этой причине рассмотрим подробно свойства спиновых функций и
19037. Собственный магнитный момент. Уравнение Паули. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Уровни Ландау 416.5 KB
  Лекция 19 Собственный магнитный момент. Уравнение Паули. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Уровни Ландау Многие элементарные частицы в том числе и незаряженные имеют магнитный момент не связанный с ее движением в пространстве а связанный с внутренними ...
19038. Сложение моментов. Коэффициенты Клебша-Гордана 1.3 MB
  Лекция 20 Сложение моментов. Коэффициенты КлебшаГордана Поскольку в классической механике суммарный момент импульса системы из двух частиц равен векторной сумме моментов частиц квантовомеханический оператор суммарного момента двух частиц определяется как
19039. Примеры построения собственных функций оператора суммарного момента двух частиц. Сложение двух спинов ½. Классификация спиновых функций в системе из двух частиц 660.5 KB
  Лекция 21 Примеры построения собственных функций оператора суммарного момента двух частиц. Сложение двух спинов . Классификация спиновых функций в системе из двух частиц Покажем как вычисляются коэффициенты КлебшаГордана на нескольких примера. Пусть система из ду...
19040. Квазиклассическое приближение. Квазиклассические решения уравнения Шредингера, сшивка квазиклассических решений 664.5 KB
  Лекция 22 Квазиклассическое приближение. Квазиклассические решения уравнения Шредингера сшивка квазиклассических решений Число случаев когда удается точно решить стационарное уравнение Шредингера то есть найти собственные значения и собственные функции операт...
19041. Правило квантования Бора-Зоммерфельда. Примеры. Квазиклассический коэффициент прохождения через барьер. Вероятность альфа распада в квазиклассическом приближении 384.5 KB
  Лекция 23 Правило квантования БораЗоммерфельда. Примеры. Квазиклассический коэффициент прохождения через барьер. Вероятность альфа распада в квазиклассическом приближении Квазиклассические решения и условия их сшивки в точках поворота позволяют получить в кв...
19042. Уравнение Томаса-Ферми 127 KB
  Лекция 24 Уравнение ТомасаФерми Распределение заряда и электрического поля в атомах с учетом взаимодействия электронов друг с другом проводятся методами самосогласованного поля. Эти расчеты очень сложны и громоздки особенно многоэлектронных атомов. Но как раз дл