Определение отношения Cp/Cv. Лабораторная работа. Головин Ю.М - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

По формуле (4) рассчитать γ. Полученное значение γ сравнить с табличным значением. Рассчи-
тать абсолютную и относительную ошибки.
Определение отношения молярных теплоемкостей С
р
/С
v
методом измерения скорости звука
Принадлежности: звуковой генератор (ЗГ), электронный осциллограф, микрофон, телефон, вмон-
тированы в стеклянную трубу.
Отношение теплоемкости газа γ при постоянном давлении С
р
к теплоемкости его при постоянном
объеме
V
C входит в уравнение адиабатического процесса, т.е.
γγ
=
2
2
1
1
VPVP процесса, идущего без теп-
лообмена.
Процесс распространения звуковых волн в газе можно рассматривать как адиабатический, так как
при этом изменение давления воздуха происходит так быстро, что смежные участки среды не успевают
обмениваться теплом.
В настоящей работе из выражения скорости распространения монохроматической звуковой волны,
источником которой служит телефон, запитываемый от генератора звуковых волн (ЗГ), определяется γ
µ
γ
=
RT
U
. (5)
Звуковая монохроматическая волна представляет собой периодические колебания давления возду-
ха, распространяющиеся в воздухе (упругие свойства которого характеризуются модулем всестороннего
сжатия К) с определенной скоростью
ρ
=
K
U
, (6)
где ρ – плотность среды, К – модуль всестороннего cжатия.
Выразив К из уравнения адиабаты, а ρ из уравнения Менделеева-Клапейрона, получим уравнение
(5).
В целях накопления знаний и развития физического мышления ниже предлагаем упрощенный вы-
вод формулы (6), если предположить, что ρ = const (более строгий подход можно найти в
Фейнмановских лекциях по физике. Т. IV, 1967. С. 157 – 164 и формулы (5)).
Рис. 4
Пусть за время dt мембрана двигаясь со скоростью v сместилась на расстояние vdt, тем самым сде-
формировав воздушный слой dV = vSdt (рис. 4).
Этот сжатый слой воздуха приведет в движение соседние слои, соответственно в упругой среде бу-
дет распространяться деформация со скоростью U на длинe столба газа, равной Udt. Импульс силы F, с
которой мембрана в течение времени dt давит на газ, составит
v
dt

Страницы