Прядок выполнения лабораторной работы
Запустите на компьютере программу «Открытая физика 1.1», на экране монитора выберите раздел «Термодинамика и молекулярная физика», затем «Адиабатический процесс».
Внимательно рассмотрите картинку в средней части монитора. Найдите регулятор с движком, задающий начальную температуру газа. Нажмите кнопку «Выбор» и установите начальную температуру газа Т1, указанную в таблице 1 для Вашей бригады.
Нажмите на экране монитора кнопку «Старт» и наблюдайте перемещение поршня на левой картинке модели и перемещение точки по кривой теоретической адиабаты. Попробуйте останавливать процесс нажатием кнопки «Стоп». Последующий запуск процесса осуществляется нажатием кнопки «Старт».
Таблица 1
Начальные значения температуры
(не перерисовывать)
|
Бригада |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Т1, К |
50 |
70 |
100 |
120 |
140 |
170 |
200 |
220 |
|
Т2, К |
230 |
240 |
250 |
260 |
270 |
280 |
290 |
300 |
После автоматической остановки процесса запустите его снова, нажав кнопку «Старт». Останавливайте процесс, нажимая кнопку «Стоп», когда точка на теоретической адиабате будет находиться вблизи следующих значений объема: 15, 20, 25, 30, 35 и 40 дм3 , при этом записывайте в таблицу 2 значения объема, температуры и давления, высвечивающиеся на экране монитора в нижнем белом окошке.
Установите значение температуры Т2 из таблицы 1 для Вашей бригады и повторите п. 4, записывая результаты в таблицу 3.
Таблица 2, 3
Результаты измерений
|
Т, К |
|
|
|
|
|
|
|
V, дм3 |
|
|
|
|
|
|
|
р, Па |
|
|
|
|
|
|
Постройте по результатам измерений графики зависимости
,
,
для
обоих адиабатических процессов.Постройте на одном рисунке графики экспериментальных зависимостей логарифма давления от логарифма объема для обеих адиабат, указав на них начальные температуры.
Для каждой адиабаты определите по графику значение показателя адиабаты как тангенс угла наклона графика.
Определите число степеней свободы молекулы газа, исследуемого в данной компьютерной модели, используя формулу (19).
Подберите газ, структура молекулы которого близка к структуре молекул исследуемого газа.
Контрольные вопросы
Дайте определение видам теплоемкости вещества. Какие теплоёмкости различают у газов?
Запишите и сформулируйте первое начало термодинамики для различных изопроцессов.
Дайте определение адиабатического процесса. Запишите для него первое начало термодинамики.
Запишите уравнение состояние для адиабатического процесса. Выведите данное уравнение.
Что называется числом степеней свободы молекулы газа? Какое оно может иметь значения? Как определить постоянную адиабаты, молярную теплоёмкость при постоянном объеме, молярную теплоемкость при постоянном давлении по числу степеней свободы?
Лабораторная работа № 202