Молекулярная физика и термодинамика. Головин Ю.М - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

dtTTScmdT )(
0
−
α
=
−
; (1.10)
разделим переменные и произведём интегрирование от Т
н
до какой-либо Т
1
– конечной температуры, получим:
∫∫
−α
−=
t
t
T
T
TT
dT
S
cm
dt
1 н
0
; (1.11)
0н
01
н
ln
ТT
TT
S
cm
ttt
−
−
α
−=∆=−
. (1.12)
Контрольные вопросы
1. Понятия: «теплоемкость», «молярная теплоемкость», «удельная теплоемкость», «коэффициент теплопередачи».
2.
Классическая теория теплоёмкости твёрдых тел.
3.
Закон Дюлонга-Пти.
4.
Сущность метода, используемого в данной лабораторной работе для определения теплоёмкости и коэффициента
теплопередачи металлов.
Лабораторная работа 2
ИЗМЕРЕНИЕ РАБОТЫ РАСШИРЕНИЯ ГАЗА
ПРИ ИЗОБАРНОМ ПРОЦЕССЕ В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР t
комн
…(t
комн
+ 30) °С, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГАЗОВОЙ
ПОСТОЯННОЙ R И ПРОВЕРКА ПЕРВОГО НАЧАЛА ТЕРМОДИНАМИКИ
Цель работы: измерить работу расширения газа при изобарном процессе, определить газовую постоянную R, сде-
лать проверку первого начала термодинамики.
Приборы и принадлежности: термостат с контактным термометром, колба, заполненная воздухом и совмещенная
с водяным манометром для определения изменения объёма.
Общие сведения
1. Определение работы расширения газа
при изобарном процессе
Расширяясь, газ совершает работу по перемещению поршня
A
δ
, равную pdV . Во время изобарного процесса рабо-
та газа при увеличении объёма от
1
V до
2
V равна:
∫
−==
2
1
)(
12
V
V
VVppdVA
. (2.1)
Нужно экспериментально определить работу А расширения воздуха при изобарном нагревании:
VpA
∆
=
, (2.2)
где
p
– атмосферное давление;
hSV ∆=∆
– приращение объёма газа;
4
2
D
S
π
=
– площадь сечения манометрической
трубки, диаметр D которой равен 4 мм; ∆h – понижение уровня мениска в левом колене манометрической трубки, соот-
ветствующее изменению температуры
T
∆
при нагревании газа в колбе.
2. Определение газовой постоянной R
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
RT
М
m
pV =
, (2.3)
где R – газовая постоянная;
V
– объём газа;
m
– масса газа;
М
– молярная масса газа;
– термодинамическая темпе-
ратура газа.
Постоянная
R
одинакова для всех газов. Выразим её из (2.3):
T
М
m
pVR =
,
где
V
– объём воздуха в колбе вместе с подводящими трубками при комнатной температуре.
Объём легко вычислить, если рассмотреть уравнение Менделеева-Клапейрона для двух различных состояний газа:
• при комнатной температуре
0
T :
0
RT
М
m
pV =
; (2.4)
• при температуре TT ∆+
0
: )()(
0
TTR
М
m
VVp ∆+=∆+
. (2.5)
Поделив уравнение (2.5) на уравнение (2.4), получим:
0
T
T
V
V
∆
=
∆
, откуда объём V газа равен:
T
VT
V
∆
∆
=
0
. (2.6)

Страницы