- •Изохорический процесс
- •Изобарический процесс
- •Адиабатический процесс
- •2. Теплоемкость газа
- •Применение первого начало термодинамики Изотермический процесс
- •Изохорический процесс
- •Изобарический процесс
- •Адиабатический процесс
- •Степени свободы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •73 74
Порядок выполнения работы
1. Осторожно ( чтобы не выплеснуть жидкость из манометра ) накачайте в баллон воздух, так чтобы разность уровней в коленах манометра составляла 80-100 мм. Так как при нагнетании воздуха в баллон температура его возрастает ,то перед тем как снять показание давления, надо выждать одну минуту, пока через стенки баллона температура воздуха в нем не выравняется с температурой окружающей среды. Процесс выравнивания температуры можно заметить по небольшому изменению уровней жидкости в коленах манометра, которое прекращается, как только произойдет выравнивание температур. В это время снимите значение , равное разности уровней.
2. Проведите над газом процесс адиабатического расширения (помните, что он должен пройти без теплообмена с окружающей средой ). Для этого откройте кран 3, при этом слышится характерное шипение. Как только оно прекратится, кран следует быстро закрыть. Расширяясь воздух в сосуде охладится .
3.Предоставьте возможность газу в баллоне через стенки нагреться до температуры окружающей среды, т.е. до первоначальной температуры . При нагревании газа давление в баллоне повышается, и уровень жидкости в коленах манометра изменяется. После выравнивания температуры снимите значение.
4. Подставьте в рабочую формулу значения h1 и h2 вычислите значение .Опыт повторите 5 - 7 раз.
Все полученные опытом и вычисленные результаты сводят в таблицу.
№ опыта | |||||
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
средние значения |
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Цель работы.
2. Что такое молярная и удельная теплоемкости ?
3. Какие и сколько теплоемкостей различают у газа ?
4. Какая теплоемкость больше и почему ? Уравнение Р. Майера.
5.Формулы Cv и Сp через число степеней свободы.
6.Сколько и какие степени свободы у одно- , двух- и трех- атомного газа ?
7. Записать показатель адиабаты через число степеней свободы.
8. Каким способом вы определили .
9. Какие процессы при этом осуществлялись над газом ?
10. Поясните изохорический, изобарический, изотермический и адиабатический процессы: процессы, анализ, графики.
11. Как изменялись параметры газа: P, V, T в данной работе ?
12. Вывод рабочей формулы.
Литература
1. Яворский и др., Курс физики, т.1, 1973… П. 10.5 и 11.6
2. Савельев. Курс общей физики, т.1, 1970… П. 102
3 .Зисман и Тодес. Курс общей физики, т.1, 1974, П. 33 и 34
Лабораторная работа №1.13
Определение приращения энтропии при плавлении олова
Краткая теория
Термодинамика - раздел физики, в котором изучается связь между различными макроскопическими величинами и энергетическими характеристиками системы. Особенностью термодинамического подхода является отсутствие представлений о внутреннем строении системы, что делает выводы термодинамики наиболее общими, хотя и более формальными.
Первое начало термодинамики
Количество теплоты dQ, сообщаемое системе, расходуется на изменение внутренней энергии системы dU и совершение работы против внешних сил
.
Первое начало термодинамики выполняется в любых системах и при любых условиях. Однако, первое начало не позволяет указать направление самопроизвольных процессов в природе, на этот вопрос отвечает второе начало термодинамики.
Теплота не может сама собой переходить от менее нагретого тела к более нагретому.
Однако эта формулировка не запрещает принудительно переходить теплу от менее нагретого к более нагретому. При таком переходе происходят изменения либо в термодинамической системе, либо в окружающей среде.
Невозможен такой периодический процесс, единственным результатом которого было бы превращение всей полученной машиной теплоты в работу.