ФИЗИКА3 БОЛЬШЕ ГОТОВОГО1 / 1-st / Механика / 18 / 18 Чернобай 1
.DOCМинистерство общего и профессионального образования РФ
Санкт – Петербургский государственный горный институт
имени Г.В. Плеханова (технический университет)
Кафедра общей и технической физики СПГИ (ТУ)
отчет
по лабораторной работе №18
определение отношения теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме для воздуха методом адиабатического расширения
Выполнил: Субботин Илья Фёдорович, студент группы ТПП-03-2
Проверил: асс. Чернобай В.И.
САНКТ - ПЕТЕРБУРГ
2003
Цель работы – изучить законы идеального газа и основные положения классической теории теплоёмкости, определить коэффициент Пуассона - отношение теплоёмкости при постоянном давлении Ср к теплоёмкости при постоянном объёме Сv методом адиабатического расширения(методом Клемана-Дезорма).
Краткое теоретическое обоснование. Количество тепла, которое необходимо сообщить единице массы вещества, чтобы повысить его температуру на I0С, называют удельной теплоёмкостью. Теория и опыт показывают, что теплоёмкость газа зависит от условий, при которых газ нагревается. Если газ нагревать на I0C при постоянном объёме, то потребуется меньше тепла, чем для нагревания при постоянном давлении. Поэтому различают удельную теплоёмкость при постоянном давлении Ср и удельную теплоёмкость при постоянном объёме Сv.Теплоёмкость Ср больше Сv. Отношение теплоёмкости при постоянном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме определяется методом адиабатического расширения, через уравнения Бойля-Мариотта () и Пуассона ().
h1-разность уровней в манометре после закачивания воздуха.
h2-разность уровней в манометре после выпуска воздуха.
- коэффициент Пуассона.
Схема установки.
Z
A
Z-кран. А-сосуд
Расчетная формула.
Таблица для записи результатов измерений.
Номер опыта |
h1 |
∆h1 |
h2 |
∆h2 |
h1-h2 |
i |
Единицы измерения |
мм |
мм |
мм |
мм |
мм |
|
1 |
150 |
1 |
30 |
1 |
120 |
1,25 |
2 |
140 |
|
40 |
|
100 |
1,40 |
3 |
120 |
|
30 |
|
90 |
1,33 |
4 |
110 |
|
30 |
|
80 |
1,37 |
5 |
150 |
|
40 |
|
110 |
1,36 |
6 |
140 |
|
30 |
|
110 |
1,27 |
7 |
130 |
|
30 |
|
100 |
1,3 |
8 |
120 |
|
30 |
|
90 |
1,33 |
9 |
130 |
|
20 |
|
110 |
1,18 |
10 |
150 |
|
20 |
|
130 |
1,15 |
Расчет результатов эксперимента.
1) h1-h2=150-30=120
2) h1-h2=140-40=100
3) h1-h2=120-30=90
4) h1-h2=110-30=80
5) h1-h2=150-40=110
6) h1-h2=140-30=110
7) h1-h2=130-30=100
8) h1-h2=120-30=90
9) h1-h2=130-20=110
10) h1-h2=150-20=130
1)=
2) ==1,4
3) ==1,33
4) ==1,37
5) ==1,36
6) ==1,27
7) ==1,3
8) ==1,33
9) ==1,18
10) ==1,15
Расчёт погрешностей эксперимента.
=
=
=
1) 1,25·=0,033366
2) 1,40·=0,03737
3) 1,33·=0,035502
4) 1,37·=0,036569
5) 1,36·=0,036302
6) 1,27·=0,0339
7) 1,30·=0,034701
8) 1,33·=0,035502
9) 1,18·=0,031498
10) 1,15·=0,030697
Окончательные результаты
1) =1,2940,033366
2) =1,2940,03737
3) =1,2940,035502
4) =1,2940,036569
5) =1,2940,036302
6) =1,2940,0339
7) =1,2940,034701
8) =1,2940,035502
9) =1,2940,031498
10) =1,2940,030697
Анализ полученных результатов.
Изучив законы идеального газа и основные положения классической теории теплоёмкости, мною был определён коэффициент Пуассона - отношение теплоёмкости при постоянном давлении Ср к теплоёмкости при постоянном объёме Сv методом адиабатического расширения (методом Клемана-Дезорма). На основании полученных результатов и сделанных расчетов, можно сделать вывод, что при среднеквадратичном отклонение 0,026693 аппроксимация данных приводит к коэффициенту Пуассона, который имеет значение 1,745.