Молекулярная физика и термодинамика. Головин Ю.М - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

3. По формуле (2.11) рассчитайте значение газовой постоянной R. Сравните получившееся значение с табличным.
4. По формуле (2.2) рассчитайте значение работы А. За понижение уровня положения мениска в левом колене ма-
нометрической трубки примите разность ∆h, соответствующую изменению температуры
T
∆
за всё время эксперимента.
5. Вычислите сообщённое воздуху количество теплоты
Q
∆
, соответствующее изменению температуры
T
∆
за всё
время эксперимента, используя выражение (2.15).
6. Вычислите изменение внутренней энергии
U
∆
, соответствующее изменению температуры
T
∆
за всё время экс-
перимента, используя выражение (2.14).
7. Проверьте выполнение равенства (2.13). Сделайте вывод.
Необходимые постоянные:
6
105,12
−
⋅=S
м
2
;
3
1029
−
⋅=µ
кг/моль;
32,8
=
R
Дж/(К·моль);
5
10=p
Па.
Контрольные вопросы
1. Сформулируйте первое начало термодинамики и примените его к различным процессам в идеальном газе.
2. Запишите в дифференциальной форме первое начало термодинамики для адиабатического процесса.
3. Выведите уравнение Пуассона.
4. Выведите уравнение Майера.
5. Получите связь со степенями свободы теплоёмкостей С
р
и С
V
.
Лабораторная работа 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ С
р
/С
V
(для воздуха методом Клемана-Дезорма)
Цель работы: определить отношение С
р
/С
V
для воздуха методом Клемана-Дезорма, основанном на исследовании га-
за, последовательно переходящего в различные состояния.
Приборы и принадлежности: стеклянная колба, насос, манометр, секундомер.
Общие сведения
В настоящей работе определение отношения С
р
/С
V
производится одним из классических методов – методом Клема-
на-Дезорма. Большой сосуд при помощи крана (К1) сообщается с наружным воздухом (рис. 3.1), а с помощью крана (К2)
– с водяным манометром и нагнетательным насосом.
В предстоящем опыте полная масса газа в сосуде будет изменяться. Поэтому будем оперировать удельным объёмом
m
V
=
v , (3.1)
где m – масса газа; V – объём сосуда. Выделяя мысленно единичную массу газа, которая при всех изменениях остаётся
внутри сосуда, для адиабатического процесса можно записать уравнение Пуассона:
const=
γ
pV
или const
1
=
γ
−γ
T
p
. (3.2)
Рассмотрим последовательно процессы, происходящие с газом (рис 3.2).
Закроем кран и быстро накачаем в сосуд воздух до тех пор, пока манометр не покажет разность давлений 115…120
мм вод.ст. Перекроем краном К
2
трубку, соединяющую баллон с насосом. Процесс соответствует адиабате 0–1. Через 2–3
мин давление снизится от p
1
до p
2
, а температура снизится от Т
1
до Т
2
= Т
0
, т.е. комнатной. Воздух изохорически перейдет
из состояния (p
1
, T
1
, V
1
) в состояние (p
2
, T
0
, V
2
= V
1
) – процесс 1–2.
Рис. 3.1

Страницы