Otchet_o_laboratornoy_rabote_MT8

Отчет о лабораторной работе МТ8

«Определение скорости звука и показателя политропы для воздуха методом стоячих волн»

Цель:

• Изучение волнового процесса и механизма образования стоячих волн в воздушном столбе

• Экспериментальное определение длины волны и скорости звука в воздухе

• Установление вида термодинамического процесса в газе при звуковых колебаниях

• Определение показателя политропы воздуха

Приборы: компьютерная модель

Расчетные данные:

T=297 K

R=8,31 Дж/K*моль

M=0,029 кг/моль

t_α(n)=t_0,95(5)=2,6

Δν=25 Гц

Δl=0,00005 м

Расчетные формулы

λ=2(l_n-l₀)/n

<v>=Σv_i/5

σ_ν=Δν/ν

σ_l=Δl(l_n+l₀)

S_v=<v>±sqrt(σ_ν^2+σ_l^2)

ϒ(α)=Mv^2/RT

I=2/ϒ-1

Экспериментальные данные

№	ν, Гц	l0, м	n	ln, м	λ, м	V м/c
1	2000	0,285	7	0,880	0,1700	340,00
2	2250	0,277	7	0,820	0,1550	349,00
3	2500	0,268	9	0,883	0,1370	342,50
4	2750	0,262	9	0,833	0,1270	349,25
5	3000	0,257	11	0,886	0,1436	343,00

<v>, м/с	v=<v>± tα(n)Sv	<α> или <ϒ>	i
344,75	344,75±9,15	1,396	5

Вывод:

• Распространение звука в воздухе относится к адиабатическим процессам, так как скорость распро­странения звуковой волны настолько вели­ка, что обмен энергией между волной и средой произойти не успевает

• Длина звуковой волны составляет 0,1700-0,1436 м при частоте от 2000-3000 Гц, при этом средняя скорость звука равна 344,75 м/с, что очень близко по значению к действительности (340.29 м/с)

• Показатель адиабаты равен 1,396, что также близко по значению к действительности (1,4)

• Число степеней свободы равно 5

• В результате исследований мы установили скорость звука в воздухе и можем считать измерения и расчеты достаточно точными, т.к. все значения близки к действительности.