IV. Выполнение работы

1. Составить таблицу 1.

2. Открыть кран D и при закрытом кране С осторожно с помощью насоса нагнетать воздух в баллон так, чтобы разность давлений по манометру составила (30-40) см.

3. Закрыть кран D и выждав 2-3 минуты (до тех пор, пока уровни в трубках не перестанут изменяться), отсчитать по шкале уровни правой и левой трубок манометра (отсчет вести по правому краю мениска) h_прав, h_лев, и взять их разность Δh.

4. Открыть кран С и, прислушиваясь к шипению выходящего воздуха, закрыть его по прекращению шипения, что соответствует выравниванию давления внутри баллона с атмосферным. Этот промежуток от момента открывания до момента закрытия составляет примерно половину секунды.

5. Выждав 3-5 минут, зафиксировать в таблице достигнутое значение разности уровней в трубках манометра ΔH, отсчитывая положение жидкости в трубках Н_прав и Н_лев.

6. Весь порядок работы повторить 10 раз.

7. Рассчитать для каждого опыта и ошибку результата по теории Стьюдента, как случайную ошибку (смотри с. 5-6).

Таблица 1

Уровни в трубках манометра до расширения

∆Р1=∆h=hправ-hлев

Уровни в трубках манометра после расширения

∆Р2=∆Н=Нправ-Нлев

∆Р1-∆Р2

(∆γi)^2

hправ

hлев

Нправ

Нлев

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

γср =

8. Найти среднюю квадратичную погрешность результата серии измерений: .

9. Задать значение надёжности = 0,95.

10. Определить коэффициент Стьюдента для данной надежности и числа измеренийn (таблица 9 приложения 1).

11. Определить границы доверительного интервала:.

12. Окончательный результат записать в виде: .

13. Рассчитать относительную погрешность:

V. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Краткое описание работы.

2. Расчетные формулы.

3. Экспериментальные данные.

4. Результаты расчета показателя адиабаты из эксперимента.

5. Результаты расчета показателя адиабаты по модели идеального газа (уравнение 16).

6. Выводы.

VI. Контрольные вопросы

1. Что называется теплоемкостью тела; удельной, молярной ?

2. Почему для газов теплоёмкость зависит от условий нагревания?

3. Дать определение изобарического, изотермического, изохорического процес­сов, сформулировать и записать уравнения, описывающие их, и первое начало термодинамики в применении к этим процессам.

4. Дать определение адиабатического процесса.

5. Какой физический смысл универсальной газовой постоянной?

6. Сформулировать закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.

7. Чему равна внутренняя энергия одного моля газа, любой массы газа?

8. Запишите уравнение Пуассона для адиабатического процесса?

9. Какое состояние газа описывается законом Бойля-Мариотта?

10. Два кг азота расширяются от 20 до 70 м³ при температуре 27 ⁰С. Чему равна работа расширения?

11. Два л азота, взятого при 0 ⁰С и давлении 500 кПа, расширяется изотермически до 200 кПа. Найдите количество теплоты, поглощенное системой при расширении?

12. Температура аммиака в результате адиабатического расширения понизилась с 27 до -7 ⁰С. Чему равно конечное давление, если начальное было равно 100 кПа?

13. 40 г азота, взятого при 27 ⁰С, сжимается адиабатически от 32 до 16 л. Определите конечную температуру газа и затраченную работу.