Механика. Колебания и волны. Молекулярная физика. Весничева Г.А - 112 стр.

UptoLike

Рубрика: 

112
Через некоторое время τ, которое называется временем релаксации, тем-
пература станет равной температуре окружающей среды Т
0
, избыточ-
ное давление при этом уменьшится не до нуля, а до некоторого нового
значения Р
2
.
Если теперь быстро открыть кран 5 и таким образом за очень корот-
кое время t
2
уменьшить избыточное давление до нуля, то одновремен-
но уменьшится и температура газа до значения Т
3
. Этот процесс являет-
ся адиабатическим, поэтому температура и давление в его начале и конце
связаны уравнением (15.13):
1 γγ 1γγ
20 03
.
P ТPТ
−−
=
(15.14)
После закрытия крана 5 происходит медленное изохорическое нагре-
вание воздуха в сосуде 1. За время τ его температура сравняется с тем-
пературой окружающей среды Т
0
. Вследствие этого нагрева давление
газа возрастает и принимает значение Р
4
. Это значение будет меньше,
чем Р
2
, поскольку в сосуде уменьшилось количество воздуха. Для про-
цесса изохорического нагревания воздуха (3 4) запишем
04
30
.
PP
TT
=
(15.15)
Подставим (15.15) в (15.14) и получим:
γ
1 γ
40
02
.
PP
PP


=




(15.16)
Логарифмируем получившееся выражение и, сделав алгебраические
преобразования, получаем
0
2
3
4
1
τ
t
t
2
1
t
1
τ
P
Рис. 15.2. Зависимость избыточного давления от времени