Молекулярная физика и термодинамика. Беховых Ю.В - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АГАУ | Барнаул

Составители: 

Рубрика: 

46
Лабораторная работа № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ АДИАБАТЫ
ПО СКОРОСТИ ЗВУКА В ГАЗЕ
Цель работы
– определить постоянную адиабаты воздуха путем
измерения скорости звука.
Оборудование: звуковой генератор, осциллограф, труба с двумя
телефонами, измерительная шкала.
Основные теоретические сведения
При рассмотрении термодинамических процессов важно знать
характерное для каждого газа отношение теплоёмкости при постоян-
ном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме (C
p
/C
V
). Эта
безразмерная величина (
γ
= C
p
/C
V
) получила название постоянной
адиабаты (постоянной Пуассона)
, так как входит в уравнение, свя-
зывающее макропараметры (например, температуру (T) и объём газа
(V), или температуру (T) и давление (Р), или объём (V) и давление (Р)
при адиабатическом процессе. Эти уравнение носят название уравне-
ний Пуассона, в честь ученого, который впервые произвел их вывод:
TV
γ
-1
= cons;
p
1-
γ
T
γ
= cons; (1)
pV
γ
= const.
Обоснование метода
Один из самых удобных и точных методов определения постоян-
ной адиабаты (
γ
= C
p
/C
V
) основан на измерении скорости звука в газе.
Из акустики известно, что скорость звука (υ), плотность газа (
ρ
) и его
давление (P) связаны соотношением:
,
P
γ
υ
ρ
=
(2)
где
γ
= С
р
/С
V
– отношение теплоемкости газа при постоянном давле-
нии к теплоемкости при постоянном объеме.
Давление газа легко измерить барометром, а его плотность можно
рассчитать по известным давлению и температуре (из уравнения Мен-
делеева-Клайперона): 
                 Лабораторная работа № 5
          ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ АДИАБАТЫ
               ПО СКОРОСТИ ЗВУКА В ГАЗЕ


    Цель работы – определить постоянную адиабаты воздуха путем
измерения скорости звука.
    Оборудование: звуковой генератор, осциллограф, труба с двумя
телефонами, измерительная шкала.

                Основные теоретические сведения

     При рассмотрении термодинамических процессов важно знать
характерное для каждого газа отношение теплоёмкости при постоян-
ном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме (Cp/CV). Эта
безразмерная величина (γ = Cp/CV) получила название постоянной
адиабаты (постоянной Пуассона), так как входит в уравнение, свя-
зывающее макропараметры (например, температуру (T) и объём газа
(V), или температуру (T) и давление (Р), или объём (V) и давление (Р)
при адиабатическом процессе. Эти уравнение носят название уравне-
ний Пуассона, в честь ученого, который впервые произвел их вывод:
                             TVγ-1 = cons;
                             p1-γTγ = cons;                      (1)
                              pVγ = const.

                        Обоснование метода

     Один из самых удобных и точных методов определения постоян-
ной адиабаты (γ = Cp/CV) основан на измерении скорости звука в газе.
Из акустики известно, что скорость звука (υ), плотность газа (ρ) и его
давление (P) связаны соотношением:
                                   γP                              (2)
                             υ =      ,
                                    ρ
где γ = Ср/СV – отношение теплоемкости газа при постоянном давле-
                нии к теплоемкости при постоянном объеме.
     Давление газа легко измерить барометром, а его плотность можно
рассчитать по известным давлению и температуре (из уравнения Мен-
делеева-Клайперона):

                                46

Страницы