Установка для определения скорости звука в воздухе методом стоячей волны

Цель:Применяя законы распространения механических волн в различных средах определить скорость звука в воздухе.

Рабочая формула:

где - скорость звука,- длина волны,- частота звука, задаваемая звуковым генератором.

Выполнение работы

1. Включить звуковой генератор. Установить частоту 1000 Гц.

2. Изменяя уровень воды в трубе 1 при помощи сосуда 2, определить положения минимальной громкости звука, соответствующие половине длины звуковой волны .

3. Последовательно установить частоты 800 Гц и 600Гцдля измерения положений минимальной громкости звука.

4. Полученные данные использовать для вычисления скорости звука в воздухе по рабочей формуле.

5. Данные занести в таблицу, определить погрешность измерений.

6. Полученный результат сравнить с табличным значением скорости звука в воздухе V_зв. = 340 м/c.

Таблица результатов: Определение скорости звука в воздухе методом стоячей волны

№	, Гц	, м	, м	, м/с				, %
1 2 3 4	1000
5 6 7	800
8 9	600

Обработка результатов:

, ,.

Вывод:

Результат: ,V_эксп. V_табл

Лабораторная работа № 7 определение отношения ср/Сv методом клемана и дезорма

Вопросы для подготовки:

Молекулярно-кинетические представления о строении вещества. Параметры газа. Основное уравнение кинетической теории газов.

Идеальный газ. Изопроцессы (изотермический, изобарический, изохорический). Графики изопроцессов в координатах (P,V), (P,T), (V,T).

Закон Дальтона. Закон Авогадро.

Моль. Число Авогадро. Уравнение Менделеева – Клапейрона.

Связь основного уравнения кинетической теории газов с уравнением Менделеева- Клапейрона.

Внутренняя энергия, работа и теплота. Степени свободы.

Первое начало термодинамики.

Теплоемкость идеального газа. Уравнение Майера.

Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Постоянная адиабаты.

Политропический процесс, его уравнение. Показатель политропы.

Работа идеального газа при различных процессах.

Описание установки

Прибор состоит из стеклянного баллона , соединенного с U-образным манометром, в который при помощи насоса накачивают воздух (многоатомный газ). Установка позволяет моделировать адиабатический (без теплообмена) и изотермический процессы сжатия и расширения газа.

Схема установки для определения отношения

Теплоемкостей ср/Сv

Цель: моделируя адиабатический и изотермический процессы, определить отношение теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме для воздуха.

Рабочая формула:

где h₁иh₂ - положение жидкости в манометре при адиабатическом сжатии и расширении воздуха в болоне соответственно.

Выполнение работы

1. При помощи насоса накачать воздух в баллон. Закрыть кран и выждать, пока температура внутри сосуда не сравняется с температурой окружающей среды (1-2 минуты).

2. Отсчитать разность уровней жидкости в манометре h₁.

3. Открыв кран на 1 – 2 секунды, соединить воздух в баллоне с атмосферой. Произойдет адиабатическое расширение воздуха.

4. Через 1-2 минуты отсчитать показание h₂.

5. По рабочей формуле определить γ. Данные занести в таблицу.

6. Опыт повторить 5 раз, определить погрешность измерений.

7. Вычислить теоретическое значение γдля воздуха, используя число степеней свободы.

8. Сравнить полученный результат стеоретическим.

Таблица результатов: Определение отношения С_Р /С_v

№	h1, мм	h2, мм	h1 – h2 мм	i				
1 2 … 5

Обработка результатов:

Вывод:

Результат:%γ_эксп. γ_теор.