Лабораторный практикум по общей физике. Термодинамика и молекулярная физика. Деникин А.С. - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

27
где () ()
VV
fT C TdT CT
ò
– «постоянная интегрирования», которая может
зависеть только от температуры, здесь мы так же пренебрегли зависимостью
теплоемкости от температуры. Для внутренней энергии неидеального газа
получим
V
a
U CT
V
=-
. (4.8)
Используем выражения (4.1) и (4.8) для определения константы
a
Ван-дер-
Ваальса для воздуха
12
1122
12
VV
CTPCTP
VV
-+= -+
nn
nn
.
Перегруппировывая слагаемые в последнем выражении, получим
( ) ( )
12
21 2211
12
11
V
VV
a C T T P V PV
VV
éù
= -+-
êú
-
ëû
nn
,(4.9)
где
2
V
=
nrm
количество молей воздуха в объеме
2
V
,
1
V
объем того же
количества молей
n
воздуха после перетекания через пористую перегородку.
Схема экспериментальной установки.
Схема установки и рабочего участка приведены на рис. 2 и 3. Рабочий объем
дроссель (12) – представляет собой цилиндрическую гильзу из текстолита,
запрессованную в дюралевую оболочку и заполненную уплотненным войлоком.
Через специальные уплотнения со стороны высокого и низкого давлений вводятся
термопары, для определения температур
1
T
на входе и
2
T
выходе из дросселя.
Гильза с войлоком находится в теплоизоляции.
Принцип работы установки состоит в следующем. Сжатый воздух с помощью
компрессора (9) подается в дроссель (12) через сепаратор (10) и холодильник
(11). Давление воздуха на входе в дроссель регулируется краном (3). Манометр
(6) измеряет избыточное давление
P
D
по отношению к атмосферному, т.е.
давление на входе в дроссель
1
атм
PPP
= +D
, а на выходе
2
атм
PP
=
. Шкала
манометра градуирована в единицах кгс/см
2
. Расход воздуха измеряется с
помощью ротаметра (4), работа с которым описана в разделе с дополнительной
информацией.
где   f (T ) = ò CV (T )dT » CV T – «постоянная интегрирования», которая может
зависеть только от температуры, здесь мы так же пренебрегли зависимостью
теплоемкости от температуры. Для внутренней энергии неидеального газа
получим
                                                 a
                                    U = CV T -     .                       (4.8)
                                                 V
Используем выражения (4.1) и (4.8) для определения константы a Ван-дер-
Ваальса для воздуха
                                 a     V               a     V
                    CV T1 - n      + P1 1 = CV T2 - n    + P2 2 .
                                V1     n              V2     n
Перегруппировывая слагаемые в последнем выражении, получим

                    1 V1V2 é                      1                 ù
                   a=            C  ( T  - T  ) +   ( P  V  - P V )
                    n V1 - V2 êë                                    úû ,
                                  V    2    1          2  2    1 1       (4.9)
                                                  n
где n = rV2 m – количество молей воздуха в объеме V2 , V1 – объем того же

количества молей n воздуха после перетекания через пористую перегородку.


                      Схема экспериментальной установки.

      Схема установки и рабочего участка приведены на рис. 2 и 3. Рабочий объем
– дроссель (12) – представляет собой цилиндрическую гильзу из текстолита,
запрессованную в дюралевую оболочку и заполненную уплотненным войлоком.
Через специальные уплотнения со стороны высокого и низкого давлений вводятся
термопары, для определения температур T1 на входе и T2 выходе из дросселя.

Гильза с войлоком находится в теплоизоляции.
      Принцип работы установки состоит в следующем. Сжатый воздух с помощью
компрессора (9) подается в дроссель (12) через сепаратор (10) и холодильник
(11). Давление воздуха на входе в дроссель регулируется краном (3). Манометр
(6) измеряет избыточное давление DP по отношению к атмосферному, т.е.
давление на входе в дроссель P1 = Pатм + DP , а на выходе P2 = Pатм . Шкала

манометра градуирована в единицах кгс/см2. Расход воздуха измеряется с
помощью ротаметра (4), работа с которым описана в разделе с дополнительной
информацией.




                                          27