Задание к работе
1. Накачать в баллон воздух так, чтобы разность уровней жидкости в манометре не превышала 10-15 см. Закрыть кран К и выждать 2-4 мин, пока температура внутри баллона не станет равной температуре окружающей среды. При этом прекратится перемещение менисков в манометре. После этого отчистить показания манометра h1,отсчёт следует делать по нижнему краю мениска.
2. Быстро открыть кран К2, соединяющий баллон с атмосферой, и одновременно включить секундомер. Выдержать кран К2 открытым 5 сек. и быстро закрыть. При этом давление станет равным атмосферному, а температура понизится. Подождав 3 – 4 минуты пока температура не станет снова равной температуре окружающей среды, отсчитывают показание h2.
3. Повторяют пункты 1 и 2, выдерживая клапан открытым 5, 10, 15, 20 секунд и т. д. При этом до открытия крана К2 открывают кран К1 и, накачивая воздух в баллон(после выравнивания температуры), устанавливают тоже значение h1, что и в первом опыте. Проделывают не менее шести таких измерений. Результаты записывают в таблицу 1.
Таблица 1
-
Отсчёт h1 по шкале манометра, дел
h1, дел.
τ, сек
Отсчёт h2 по шкале манометра, дел.
h2, дел.
Левый, дел.
Правый, дел.
Левый дел.
Правый дел.
5
10
15
20
25
30
4. Построив график зависимости lgh2i=f(τ) определяют по графику величину h20 и определяют величину γ
5. Рассчитывают теоретическое значение коэффициента γ для воздуха по формуле (16а)
6. Рассчитывают относительную погрешность измерения 2.3 по формуле 2.4
Величина Δh20 так же, как и Δh1 может быть принята 0,5 мм. Но можно найти h20 по разносу точек на графике lgh2 = f(τ). Окончательные результаты измерений записывать в форме γ = γср Δγср.
Контрольные вопросы
1.Сформулируйте первое начало термодинамики и раскройте его физический смысл.
2.Дайте определение количества теплоты и внутренней энергии термодинамической системы.
3. Почему теплота и работа эквивалентны? В чём их принципиальное различие?
4. Какой процесс называется адиабатическим? Какому закону он подчиняется? Приведите пример адиабатического процесса. Постройте его график.
5. Дайте определение молярной теплоёмкости.
6. Что такое Ср и Сv? Что из них больше? Почему?
7. Вычислите Сμр и Сμν для идеального газа по молекулярно-кинетической теории.
8. Вывести уравнение Пуассона для переменных.
9. Какой процесс соответствует каждому этапу опыта(воздух накачиваем насосом, кран закрываем и т. д.)
10. Изобразите графически на диаграмме в координатах P,V процессы последовательно осуществимые в данной работе.
11. Почему перед снятием отсчётов h1 h2 нужно выжидать некоторое время?
ЛИТЕРАТУРА
1 И.В.Савельев. Курс общей физики т.1 изд. Наука 1977г. стр273-286
2.С.З Фриш, Курс общей физики т.1 гл XII §48,67
3.А.И.Китайгородский. Введение в физику. Наука 1973 стр14-153.
4.Л.П. Ландау, А.И.Ахиезер, Е.М.Лифшиц. Курс общей физики.