Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Хід виконання роботи та обробка результатів вимірювання




Представимо, що у середині балона виділено якусь масу газу m. Саме її і будемо досліджувати у описуваних нижче процесах і саме до цієї маси будемо застосовувати закони термодинаміки.

Приймемо, що у початковий момент газ знаходиться у стані де Р1 ¾ атмосферний тиск газу, V1 ¾ початковий об’єм газу, Т1 ¾ температура атмосферного повітря у кімнаті. Проведемо з виділеним газом експеримент, принципова схема якого зображена у діаграмі на Мал. 2.

1. Закриємо кран 3 і відкриємо кран 2. Накачаємо насосом у балон деяку додаткову масу газу і закриємо кран 2. При цьому газ із стану перейде у стан . Його тиск і температура збільшаться до і . Зачекаємо деякий час, поки температура у балоні зменшиться до атмосферної, а тиск стане рівним Р2, тобто газ перейде у стан .

Зміна тиску у досліді вимірюється різницею висот стовпа рідини водяного манометра h. Прийнявши тиск атмосфери рівним висоті Н водяного стовпа, тиск Р2 запишеться як .

2. Відкриємо на короткий час кран 3. При цьому газ адіабатично перейде зі стану у стан , причому його температура зменшиться до Т3, об’єм збільшиться до V3, а тиск стане рівний атмосферному Р1. Стани 3 та 4 зв’язані рівнянням адіабати

. (4)

Через деякий час температура газу Т3 шляхом теплообміну через стінки балона підвищиться до температури атмосфери Т1, а тиск збільшиться до Р3 і газ перейде у стан . Стани 4 та 5 знаходяться на одній ізотермі і тому

. (5)

Тиск Р3 запишемо у вигляді . З рівнянь (4) і (5) утворимо рівняння

. (6)

Підставивши у формулу (6) тиски, виражені через перепад висот водяного манометра, одержимо рівняння, для визначення сталої адіабати

. (7)

Після логарифмування виразу (7) одержимо

. (8)

Нагадаємо у який спосіб можна спростити вираз (8), коли при а величини маємо x,y<<1.

Похідною функції y=f(x) за визначенням є

. (9)

Для достатньо малих Dх похідну з достатньою точністю можна обчислити наближено як

. (10)

З останнього виразу можна наближено знайти значення функції у точці х+Dх через значення функції та її похідної у точці х та Dх:

f(х+Dх)=f(x)+ ·Dx= f(x)+ ·Dx = f(x)+ f'(x)·Dx (11)

Для логарифмічної функції f = lnx маємо

(12)

При х=1 з (12) одержимо , а тому для складових (8) можна записати

(13)

Підставляючи (13) у (8) одержимо остаточний вираз для обчислення сталої адіабати

. (14)

 

 

1.Закрити кран 3 і відкрити кран 2. Накачати у балон додаткове повітря і, закривши кран 2, зачекати поки стабілізується перепад висот у водяному манометрі. Виміряти перепад висот h1 і результат занести у Таблицю.

2.Відкрити на короткий час кран 3, давши можливість газу у балоні адіабатично розширитись. Закривши кран 3, зачекати поки стабілізується перепад висот у манометрі. Виміряти перепад висот h2 і результат заненести у Таблицю.

4.Дослід повторити 7 разів.

5.Занести до Таблиці систематичну похибку вимірювання висоти у манометрі.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-23; Просмотров: 273; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.