Определение отношения Cp/Cv. Лабораторная работа. Головин Ю.М - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 1
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 некоторой массы газа, последовательно переходящего в различные состояния.
Приборы и принадлежности: стеклянная колба, насос, манометр.
В настоящей работе определение С
p
/С
v
= γ производится одним из классических методов – методом
Клемана-Дезорма. Большой сосуд при помощи крана К
1
сообщается с наружным воздухом (рис. 1), а с
помощью крана К
2
– с водяным манометром и нагнетательным насосом.
В предстоящем опыте полная масса газа в сосуде будет изменяться. Поэтому, будем оперировать
удельным объемом
v = V/m,
где m – масса газа; V – объем. Выделяя мысленно единичную массу газа, которая при всех изменениях
остается внутри сосуда, для адиабатического процесса можно записать уравнение Пуассона
Pv
γ
= const, или
γ
−γ
T
P
1
= const.
Рассмотрим последовательно процессы происходящие в работе.
Закрыть кран К
1
и быстро накачать в сосуд воздух до тех пор, пока манометр покажет разность давле-
ний 115 – 120 мм вод. ст. Перекроем краном К
2
трубку, соединяющую баллон с насосом. На рис. 2 этот про-
цесс 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.
Если соединить сосуд с атмосферой на τ секунд, открывая кран К
1
, то воздух в сосуде будет расши-
ряться адиабатически до тех пор, пока его давление не установится равным атмосферному Р
0
, тем са-
мым температура понизиться до Т
3
< Т
0
– процесс 2-3. Для него имеем
γ
−γ
γ
−γ
=
3
1
0
0
1
2
T
P
T
P
. (1)
После закрытия крана К
1
температура воздуха в баллоне через некоторое время (2-3 мин), определяе-
мое теплопроводностью стенок сосуда cравняется с Т
0
. Процесс 3-4 изохорический. Для него имеем

Страницы