Определение отношения теплоемкостей газов по способу Клемана и Дезорма. Платонов Ф.С - 4 стр.

UptoLike

Рубрика: 

4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗОВ
ПО СПОСОБУ КЛЕМАНА И ДЕЗОРМА
Цель работы: Определить отношение теплоемкостей при
постоянном давлении С
р
и постоянном объеме С
v
для воздуха.
Принадлежности: стеклянный баллон, U-образный водяной
манометр.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ
1. Степени свободы
Классическая теория теплоемкостей газов была разработана
Больцманом и Максвеллом. В основе теории лежит теорема,
которая доказывается в классической статистической физике
(классическойзначит, не квантовой): если система молекул
находится в тепловом равновесии при температуре Т, то средняя
кинетическая энергия равномерно распределяется между всеми
степенями свободы молекулы и для каждой степени свободы она
равна кТ/2 (к = 1,38 10
-23
Дж/К - постоянная Больцмана). Эта теорема
называется законом равномерного распределения кинетической
энергии по степеням свободы, или законом равнораспределения.
Из теоремы Больцмана следует, что задача о вычислении энергии
молекулы газа, а следовательно, и об определении его
теплоемкости, сводится к определению числа степеней свободы
газовой молекулы.
Числом степеней свободы i механической системы называется
число независимых переменных (координат), однозначно
определяющих ее положение и конфигурацию в пространстве.
В случае когда механическая система представляет собой
одну материальную точку, перемещающуюся в пространстве, эта
материальная точка обладает тремя степенями свободы (декартовы
    ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗОВ
           ПО СПОСОБУ КЛЕМАНА И ДЕЗОРМА

Цель   работы: Определить отношение теплоемкостей при
             постоянном давлении Ср и постоянном объеме Сv
             для воздуха.

Принадлежности:    стеклянный     баллон,    U-образный    водяной
                   манометр.

                 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

1. Степени свободы

    Классическая теория теплоемкостей газов была разработана
Больцманом и Максвеллом. В основе теории лежит теорема,
которая доказывается в классической статистической физике
(классической – значит, не квантовой): если система молекул
находится в тепловом равновесии при температуре Т, то средняя
кинетическая энергия равномерно распределяется между всеми
степенями свободы молекулы и для каждой степени свободы она
равна кТ/2 (к = 1,38 10-23 Дж/К - постоянная Больцмана). Эта теорема
называется законом равномерного распределения кинетической
энергии по степеням свободы, или законом равнораспределения.
Из теоремы Больцмана следует, что задача о вычислении энергии
молекулы газа, а следовательно, и об определении его
теплоемкости, сводится к определению числа степеней свободы
газовой молекулы.
    Числом степеней свободы i механической системы называется
число независимых переменных (координат), однозначно
определяющих ее положение и конфигурацию в пространстве.
    В случае когда механическая система представляет собой
одну материальную точку, перемещающуюся в пространстве, эта
материальная точка обладает тремя степенями свободы (декартовы

4