Экспериментальная установка

Для определения отношения теплоёмкостей воздуха C_P/C_Vиспользуется экспериментальная установка ФПТ1-6, общий вид которой показан на рис. 3.

Установка состоит из стеклянной колбы, соединённой с открытым вертикальным водяным манометром 2. Воздух нагнетается в колбу микрокомпрессором, размещённым в блоке рабочего элемента 1. Микрокомпрессор включается тумблером «Воздух», расположенным на передней панели блока рабочего элемента. Пневмотумблер «Атмосфера», расположенный на передней панели блока рабочего элемента, в положении «Открыто» позволяет соединять колбу с атмосферой.

Рис. 3.

Порядок выполнения работы:

1. Включите установку тумблером «Сеть».

2. Установите пневмотумблер «Атмосфера» в положение «Закрыто». Для подачи воздуха в колбу включите тумблер «Воздух».

3. По изменению уровней воды в коленах манометра контролируйте давление в колбе. Когда разность уровней воды в манометре достигнет значения h₁= 150250 мм, отключите тумблер «Воздух».

4. Подождите две - три минуты, пока температура воздуха в колбе Т₁сравняется с температурой окружающего воздухаТ_А. При этом в колбе установится постоянное давлениеP₁ P_А +gh₁. Определите разность уровнейh₁, окончательно установившуюся в коленах манометра, и внесите её значение в таблицу 1.

5. На короткое время соедините колбу с атмосферой, установив пневмотумблер «Атмосфера» в положении «Открыто». Как только уровни воды в коленах манометра сравняются, возвратите пневмотумблер «Атмосфера» в положение «Закрыто».

6. Через две - три минуты, когда в колбе установится постоянное давление P₃P_А+gh₂, определите разность уровнейh₂, установившуюся в коленах манометра, и внесите её в таблицу 1.

Таблица 1

Измеряемые и расчётные величины	Номер опыта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
 h1
h2
h1  h2


6. Повторите измерения по пп. 2 6 не менее 10 раз при различных значениях величиныh₁.

По окончании работы выключите установку тумблером «Сеть».

Обработка результатов измерений

1. Вычислите  по формуле (7) и внесите их значения п последнюю строку таблицы 1..

2. Вычислите <> как среднее арифметическое для всех полученных значений _i по формуле:

<>  .

3. Вычислите величину среднего квадратичного отклонения S по формуле:

S  ,

где n  число измерений.

4. Найдите абсолютную погрешность измерений:

Δγ  S,

где   коэффициент Стьюдента, определяемой по таблице, приведённой в работе [4] и на информационном стенде лаборатории.

Доверительная вероятность задается преподавателем.

Результат запишите в виде:

  <> ± Δγ.

5. Оцените относительную погрешность полученного значения  по формуле:

δ  (Δγ /<>)·100%.

Полученное значение <> сравните с теоретическим значением, вычисленным по формуле (3), рассматривая воздух как двухатомный газ.