Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Визначення адіабатичної сталої повітря

Затверджено на засіданні | Знаходження середнього значення та інтервалу сподівання опосередкованих вимірювань. | Лабораторна робота № 1 | Знаходження моменту інерції твердого тіла | Лабораторна робота № 4 | Порядок виконання роботи | Теоретичні відомості | Теоретичні відомості | Порядок виконання роботи |


Читайте также:
  1. E Повітряно -крапельний
  2. II. Знайдіть відповідне визначення для кожного терміну.
  3. II. Знайдіть відповідне визначення для кожного терміну.
  4. II. Знайдіть відповідне визначення для кожного терміну.
  5. II. Знайдіть відповідне визначення для кожного терміну.
  6. II. Знайдіть відповідне визначення для кожного терміну.
  7. II. Знайдіть відповідне визначення для кожного терміну.

 

Мета роботи: Вивчення одного з методів визначення адіабатичної сталої повітря, експериментальна перевірка основних газових законів.

 

Обладнання: Герметично закрита посудина, насос, манометр, лінійка з міліметровою шкалою.

 

 

Теоретичні відомості та описання лабораторної установки

За допомогою насосу у посудині створюється тиск більший за атмосферний. Надлишковий тиск вимірюється різницею рівнів рідини в манометрі, на графіку процесів цьому початковому стану відповідає точка 1.

 

 
 

 

 


Рис. 1.

 

 

Потім, на короткий час, кран 1 в посудині відкривають. При цьому частина повітря виходить з посудини, а частина яка залишається, адіабатично розширюється і переходить в стан 1¢, на графіку процесів цей перехід зображений ділянкою (1®1¢), при чому об’єм на графіку, це початковий об’єм частини повітря, яка залишається в посудині.

В стані 1¢ повітря має тиск рівний атмосферному але його температура нижча за температуру атмосферного повітря, бо при адіабатичному розширенні повітря охолоджується. Після цього повітря в посудині починає отримувати теплоту від атмосферного повітря і ізохорично нагрівається поки його температура не зрівняється з температурою атмосферного повітря. Після ізохоричного нагрівання, якому на графіку відповідає ділянка (1¢®2), повітря в посудині переходить в стан 2, з тиском , більшим за атмосферний (оскільки при ізохоричному нагріванні тиск повітря збільшиться), надлишковий тиск вимірюється різницею рівнів рідини в манометрі, яка виникає через 2–3 хв. після відкривання на короткий час крану 1 в посудині. Температура повітря в стані 2 буде дорівнювати температурі атмосферного повітря, тобто температурі, яка була в нього до адіабатичного розширення із стану 1, тоді стани 1 і 2 повинні належати одній ізотермі, зображеній на малюнку пунктирною лінією. Згідно закону Бойля – Маріотта для станів 1 та 2 можна записати:

 

(1)

де: – об’єм посудини,

- початковий об’єм частини повітря, що лишається у посудині

після відкриття на короткий час крану 1.

 

З рівності (1) випливає: (2)

 

Згідно рівнянню адіабатичного процесу для ділянки (1®1¢) можна записати:

 

(3)

 

де: – адіабатична стала повітря.

 

З рівності (3) випливає: (4)

 

Прирівнявши відношення об’ємів в виразах (2) та (4) отримаємо:

 

(5)

 

з рівності (5) випливає, що: (6)

 

Розділивши обидві частини рівнянь (6) на величину одержуємо:

 

(7)

 

Прологарифмуємо обидві частини рівняння (7) і отримаємо:

 

(8)

 

Виразимо тиски та через атмосферний тиск і надлишкові тиски та (де – густина рідини в манометрі):

 

(9)

 

(10)

 

Підставивши (9) і (10) в вираз (8) отримаємо:

 

(11)

Величини , в рівнянні (11), значно менші за одиницю, це дає можливість скористатись відомою з математики наближеною рівністю: , якщо значно менше за одиницю, згідно якої можна записати:

 

(12)

 

(13)

 

Підставивши (12) і (13) у співвідношення (11) одержуємо:

 

(14)

 

З виразу (14) знаходимо формулу для обчислення адіабатичної сталої:

(15)

Запишемо формулу (15) у вигляді:

 

(16)

 

тоді, покладаючи , можна скористатись методом найменших квадратів для знаходження адіабатичної сталої .

 


Дата добавления: 2015-11-14; просмотров: 47 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Лабораторна робота № 43| Порядок виконання роботи

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.009 сек.)