Практикум по курсу общей физики по специальностям "География", "Природопользование", "Геоэкология". Миловидова С.Д - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

31
RdT
Vdp
pdV
=
+
. (10)
Но Р=const и dР=0. Следовательно ,
RdT
pdV
=
. Подставляя это
выражение в уравнение (9), получим
R
i
c
p
2
+
=
. (11)
Сравнив (8) и (11), получим
Rcc
Vp
+
=
. (12)
Изотермический процесс. Изотермическим процессом называется
процесс, протекающий при постоянной температуре (T=const). В этом
случае
0
=
dT
и
dA
dQ
=
, т.е. внутренняя энергия газа остается постоянной
и все подводимое тепло расходуется на работу .
Адиабатический процесс. Процесс, протекающий без теплообмена с
окружающей средой , называется адиабатическим . Первое начало
термодинамики для такого процесса будет иметь вид
(
)
0,0
=
+
=
dAdUdQ
:
,dTcdUdA
V
−
=
−
=
т.е. при адиабатическом процессе расширения или сжатия, работа
совершается газом только за счет изменения запаса внутренней энергии.
Адиабатический процесс описывается уравнением Пуассона :
.constpV =
γ
(13)
В этом уравнении γ – отношение удельных теплоемкостей :
.
2
i
i
c
c
V
p
+
== γ
(14)
Эта формула справедлива как для молярных, так и для удельных
теплоемкостей газов. Таким образом ,
по значениям теплоемкостей все газы
можно разделить на три сорта :
одноатомные, двухатомные,
многоатомные газы .
Описание метода измерения
Предлагаемый метод
определения γ основан на
применении уравнений
адиабатического и изохорического
процессов.
Установка состоит из стеклянного
баллона А , соединенного с манометром В и насосом (рис.2). Посредством
крана Д баллон может быть соединен с атмосферой , и пусть первоначально
в нем было атмосферное давление. Если с помощью насоса накачать в
баллон некоторое количество воздуха и закрыть кран, то давление в
баллоне повысится; но если это повышение было произведено достаточно
быстро, то манометрический столбик не сразу займет окончательное
положение, так как сжатие воздуха было адиабатическим и,
следовательно, температура его повысится. Окончательная разность
h
1
(h
2
)
B
A
Д
К н асосу
Рис.2
                                                  31


                                       pdV + Vdp = RdT .                               (10)
             Н о Р =const и dР =0. С ледовательно,        pdV = RdT . П одста вляяэто
                                                                     i+2
       вы ра ж ение в у ра внение (9), полу чим               cp =       R.       (11)
                                                                      2
       С равнив(8) и (11), полу чим                           c p = cV + R .      (12)
               И зотерм ич еский процесс. И з   отермическ им процессом на з      ы ва ется
       процесс, протек а ю щ ий при постоянной температу ре (T=const). В этом
       слу ча е dT = 0 и dQ = dA , т.е. вну тренняяэнергияга з     а оста ется постоянной
       и все подводимое теплора сходу етсяна ра боту .
               А д иаб атич еский процесс. П роцесс, протек а ю щ ий безтеплообмена с
       ок ру ж а ю щ ей средой, на з   ы ва ется а диа ба тическ им. П ервое на ча ло
       термодина мик и        для    та к ого    процесса        бу дет      иметь      вид
       (dQ = 0, dU + dA = 0) :                       dA = −dU = −cV dT ,
       т.е. при а диа ба тическ ом процессе ра сш ирения или сж а тия, ра бота
       соверш а ется га з ом тольк о з
                                     а счетиз  мененияз   а па са вну тренней энергии.
               Адиа ба тическ ий процесс описы ва етсяу ра внением П у а ссона :
                                    pV γ = const .                                     (13)
             В этом у ра внении γ – отнош ение у дельны х теплоемк остей:
                                             cp       i+2
                                       γ =        =       .                            (14)
                                             cV        i
       Эта форму ла справедлива к а к для молярны х, та к и для у дельны х
                                             теплоемк остей га з       ов. Т а к им обра зом,
                                  B          по з на чениям теплоемк остей все га з         ы
                                             мож но ра з     делить на три сорта :
            Д                                одноа томны е,                   дву ха томны е,
                                             многоа томны е га з      ы.
К н а сосу




                                     h1(h2        Описание метода из            мерения
                                     )              П  ред  ла га емы   й               метод
                 A                           определения             γ      основа н       на
                                             применении                           у ра внений
                                             а диа ба тическ ого и из         охорическ ого
                                             процессов.
                      Рис.2                     У ста новк а состоит изстек лянного
       ба ллона А, соединенного с ма нометром В и на сосом (рис.2). П осредством
       к ра на Д ба ллонмож етбы ть соединенс а тмосферой, и пу сть первона ча льно
       в нем бы ло атмосферное да вление. Е сли с помощ ью на соса нак ача ть в
       ба ллон нек оторое к оличество воз  ду ха и з   а к ры ть к ра н, то да вление в
       ба ллоне повы сится; но если это повы ш ение бы ло произ         ведено достаточно
       бы стро, то ма нометрическ ий столбик не сра з        у з   а ймет ок онча тельное
       полож ение, та к к ак сж атие воз      ду ха бы ло            а диаба тическ им и,
       следова тельно, температу ра его повы сится. О к онча тельна я ра з              ность

Страницы