6. Обробка результатів експерименту
6.1. Показник адіабати обчислюють по формулі табл. 5:
де Р1 і Р2 – тиск в колбі (результати дослідів), мм.рт.ст.
Увага! В лабораторній установці використається диференціальний манометр, тому в приведеній формулі тиск навколишнього середовища завжди буде B=0 мм.рт.ст.
6.2. Для підвищення точності дослід повторюють кілька разів. Показник адіабати обчислюють за середнім значенням:
6.3.
Використовуючи довідкове значення
ізобарної теплоємності повітря та з
огляду на те, що в інтервалі температур
0...100 °С ця теплоємність може вважатися
постійною (
≈1005
Дж /(кг К), знаходять об'ємну теплоємність
повітря
,
Дж/(кг К):
6.4. Використовуючи формулу Майера, знаходять газову постійну для повітря RП, кДж / кг К.
.
6.5. Використовуючи універсальну газову сталу Менделєєва µR=8314 Дж/ моль К, знаходять молекулярну масу повітря:
Таблиця 5
Таблиця розрахунків
Стан, рис. 1 |
Формула |
Дослід |
||
1 |
2 |
3 |
||
Показник адіабати |
|
|
|
|
|
|
|||
Об'ємну теплоємність повітря, Дж/(кг К) |
|
|
||
Газова постійна для повітря, Дж / кг К |
|
|
||
Молекулярна маса повітря |
|
|
||
Діаграма досліду Рис.1. |
Питомий об'єм, м3/ кг
|
Середні значення тиску, мм рт.ст. Рі |
||
Заповнення посудини, Р2 |
V0 = |
0 |
||
V150 = |
150 |
|||
V300 = |
300 |
|||
Початковий стан 1, Р3 |
V<300 = |
|
||
V<150 = |
|
|||
Адіабатичне розширення, Р4 |
V30 = |
30 |
||
Кінцевий стан 3, Р5 |
V>30 = |
|
||
Тиск в колбі вирівнюється з атмосферним |
V0 = |
0 |
||
6.6. Отримані значення RП і µП порівнюють з довідковими (RП* =287,1 Дж/(кг К); µП *=28,96).
6.7. По одержаним даним провести розрахунки та побудувати графік залежності PV згідно (рис.2).
Питомий об'єм Vi визначається за формулою:
, м3/ кг.
де B – тиск навколишнього середовища (Р* рис.2), згідно барометра мм.рт.ст;
ρ0 = 1,206 кг/м3 – щільність повітря в кімнаті згідно таблиць при t = 20 0 C.
6.8. Висновки по лабораторній роботі записати у короткій формі.
Контрольні питання
1. Яким чином можна пояснити розбіжність дослідних результатів з довідковими?
2. Чим буде відрізнятися PV-діаграма експерименту від теоретичної, показаної на (рис. 2)?
3. Чому в експерименті можна не враховувати атмосферний тиск?
4. Як можна пояснити фізичний зміст показника адіабати?
5. У чому полягає сутність відмінності показника адіабати від показника політропи?
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3