Практикум по курсу общей физики по специальности "Фармация". Миловидова С.Д - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

31
выражение в уравнение (9), получим
R
i
c
p
2
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
уровней в манометре h установится только тогда , когда температура
воздуха внутри баллона сравняется, благодаря теплопроводности стенок , с
температурой окружающего воздуха.
h
1
(h
2
)
B
A
Д
К н асосу
Рис.2
                                             31
                                                         i+2
вы ра жение в ура внение (9), получим c p =                  R.               (11)
                                                          2
С равнив(8) и (11), получим                                  c p = cV + R .     (12)
      И зот ермический процесс. И з отермическ им процессом на з ы ва ется
процесс, протек а ю щ ий при постоянной температуре (T=const). В э том
случа е dT = 0 и dQ = dA , т.е. внутренняя э нергия га з а оста ется постоянной
и все подводимое теплора сходуется на ра боту.
      А диа ба т ический процесс. П роцесс, протек а ю щ ий без теплообмена с
ок ружа 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        будет    иметь      вид
(dQ = 0, dU + dA = 0) :                       dA = −dU = −cV dT ,
т.е. при а диа ба тическ ом процессе ра сш ирения или сжа тия, ра бота
соверш а ется га з ом тольк о з а счетиз менения з а па са внутренней э нергии.
      Адиа ба тическ ий процесс описы ва ется ура внением П уа ссона :
                               pV γ = const .                                    (13)
            В этом ура внении γ– отнош ение удельны х теплоемк остей:
                                        cp       i+2
                                  γ =        =       .                           (14)
                                        cV        i
Э та формула справедлива к а к для молярны х, та к и для удельны х
теплоемк остей га зов. Т а к им обра з ом, по з на чениям теплоемк остей все га з ы
можно ра з делить на три сорта : одноатомны е, двуха томны е, многоа томны е
га з ы .
                           О писание м ето даизм ерения
          П редла га емы й метод определения γ основа н на применении
ура внений а диаба тическ ого и изохорическ ого процессов.
                                               У ста новк а         состоит          из
                                B           стек лянного            ба ллона         А,
                                            соединенного с ма нометром В и
         Д
                                            на сосом (рис.2). П осредством к ра на
                                            Д ба ллон может бы ть соединен с
К н асосу




                                  h1(h2 а тмосферой, и пусть первона ча льно
                                  )         в нем бы ло а тмосферное да вление.
              A                             Е сли с помощ ью на соса на к а ча ть в
                                            ба ллон нек оторое              к оличество
                                            воз духа и з а к ры ть к ра н, то давление
                                            в ба ллоне повы сится; но если э то
                    Рис.2                   повы ш ение бы ло произ ведено
доста точно бы стро, то ма нометрическ ий столбик не сра з у з а ймет
ок онча тельное положение, та к к а к сжатие воз духа бы ло а диа ба тическ им
и, следовательно, температура его повы сится. О к онча тельная ра з ность
уровней в ма нометре h уста новится тольк о тогда, к огда температура
воз духа внутри ба ллона сра вняется, благодаря теплопроводности стенок , с
темпера турой ок ружа ю щ его воз духа .

Страницы