Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 99 стр.

               i2               i
        СP        R,     СV      R,   (1)                         Z
                2                2
где i – число степеней свободы
молекулы газа; R – универсальная
газовая постоянная.
      Молекула кислорода состоит из
                                             O                          O
двух атомов (рис. 5.15).
      Считая молекулу кислорода О2                        0
жесткой, т.е. расстояние между ее                                             Y
атомами неизменным, получим, что она
имеет в классическом приближении 3
степени    свободы       поступательного       X
движения центра масс и 2 степени                        Рис. 5.15
свободы вращательного движения около
осей Х и Z. Вращение вокруг оси Y
происходит только при высоких Т. Тогда согласно (1) получим:
                                    7                   5
                             СP      R,         СV      R.            (2)
                                    2                   2
     Удельная теплоемкость вещества равна С = С/µ, где µ - молярная масса.
Тогда для кислорода получим:
                         7 R       Дж          5 R       Дж
                  Ср       910        , СV    650        .
                         2 μ      кг  К       2 μ      кг  К
     Найдем отношение CP/CV для кислорода:
                                    С P /CV  (i  2 )/ i  1,4 .
     Следует отметить, что проведенный нами расчет теплоемкости кислорода
был основан на предположении, что кислород является идеальным газом. Такое
предположение является допустимым при давлении и температуре газа,
близким соответственно атмосферному и комнатной. При этих условиях
свойства большинства реальных газов практически не отличаются от
идеальных.

     Задача 5.7. Воздух находится в тонкостенном сосуде и при помощи крана
                 может соединяться с атмосферой (рис. 5.16). Избыточное, по
                 сравнению с атмосферным, давление воздуха в сосуде
                 измеряется U – образным манометром, наполненным водой.
                 Вначале воздух в сосуде находится при комнатной
                 температуре и некотором избыточном давлении, измеряемом
                 разностью столбов жидкости в манометре ∆h1 =23 см. Затем
                 воздух в сосуде соединяют с атмосферой (при этом его
                 давление падает до атмосферного), и кран быстро закрывают.
                 Через некоторое время давление в закрытом сосуде вновь
98