Физика. Методические указания. Иванов А.С - 126 стр.

UptoLike

Рубрика: 

126
РАБОТА 16. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ
ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ВОЗДУХА МЕТОДОМ АДИАБАТИЧЕСКОГО
РАСШИРЕНИЯ
1. Цель работы
Экспериментальное определение отношения удельных теплоемкостей
воздуха при постоянном давлении
с
p
и при постоянном объеме с
V
методом
адиабатического расширения (метод Клемана и Дезорма).
2. Краткая теория исследуемого явления
Экспериментальное определение отношения с
p
/ с
V
основано на методе
адиабатического расширения сжатого газа. Это связано с тем, что зависимость
между давлением
р и объемом V при адиабатическом процессе выражается
уравнением Пуассона
pV
γ
= const, (1)
где
γ= c
p
/c
V
- показатель адиабаты.
Адиабатическим называется процесс, идущий без теплообмена газа (в
баллоне) с окружающей средой (
Q=0). Адиабатический процесс является иде-
альным процессом: в реальных условиях теплообмен с окружающей средой
трудно исключить. Все быстродействующие процессы на практике можно с
достаточной точностью считать адиабатическими.
Первое начало термодинамики представляет собой закон сохранения и
превращения энергии применительно к тепловым процессам. Согласно первому
началу термодинамики, количество теплоты
Q, подводимой к газу, затрачива-
ется на изменение внутренней энергии газа
ΔU и на работу А, совершаемую
газом над внешними телами:
Q=ΔU+A=U
2
- U
1
+A. (2)
Внутренняя энергия газа включает в себя кинетическую энергию тепло-
вого движения молекул, потенциальную энергию взаимодействия между моле-