Определение отношения теплоемкостей газов (Сp/Сv) способом Дезорма и Клемана
Определение удельной и молярной теплоемкости. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Расчет теплоемкости газа, сохраняющего неизменным объем. Метод наименьших квадратов. Отношение теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.11.2013 |
| Размер файла | 42,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа
Определение отношения теплоемкостей газов (Сp/Сv) способом Дезорма и Клемана.
Томск, 2007
Введение
Теплоемкостью называется количество теплоты, которое необходимо сообщить телу для изменения его температуры на 10. Теплоемкость отнесенная к массе вещества , называется удельной теплоемкостью, а отношение к молю- молярной или мольной теплоемкостью.
(1)
Газ, получая (отдавая) тепло, изменяет свой объем и совершает работу, а так же изменяет свою внутреннюю энергию. По первому началу термодинамики
(2)
где - теплота, переданная газу; - изменение внутренней энергии газа; - работа, совершенная газом.
Элементарная работа, совершенная газом при изменении его объема, определяется
(3)
где - давление газа; - изменение объема.
Теплоемкость газа найдем, используя уравнения (1) и (2).
(4) и (4а) соответственно
Так как Р зависит от V по- разному в зависимости от процесса, то теплоемкость для различных процессов будет не одинакова.
При изохорном процессе V=const. dV=0 (dA=0), а поэтому теплоемкость газа, сохраняющего неизменным объем
(5)
теплоемкость газ объем давление
При изобарно процессе Р=const. Величину найдем, используя уравнение Менделеева- Клапейрона.
(6)
При рассмотрении многих вопросов входит отношение теплоемкости при постоянном давлении (Ср) к теплоемкости при постоянном объеме (Сv).
(7)
Величина этого отношения одинакова как для молярных , так и для удельных теплоемкостей, так как , где - молярные теплоемкости; - удельные теплоемкости; = масса моля газа.
Ход работы
Накачал воздух в баллоне до тех пор, пока разность уровней жидкостей в манометре не будет равна примерно 30 см. Закрыл кран, когда давление в кране перестало изменяться, отсчитал показание манометра. Затем нашел разность L2 - L2 = h1ф. Закрыл кран на 2 секунды, когда давление в баллоне успокоиться, измерил l1 и l2, нашел разность l1-l2=h2ф. Открыл кран для того, чтобы уровень жидкостей в коленах манометра стал равным. Закрыл кран. Повторил измерения, описанные выше, три раза. Далее, последовательно на 4с; 6с; 8с; 10с, открыл кран, повторяя опыт по три раза для каждого опыта.
Все результаты занес в таблицу №1.
Таблица №1Таблица зависимости времени ф от ln(h2ф/h1ф)ср.
|
№ |
ф, с |
L1,см |
L2,см |
h1,см |
l1,см |
l2,см |
h2,см |
h2ф/h1ф |
(h2/h1)ср |
ln(h2ф/h1ф) |
|
|
1 |
2 |
44 |
18 |
26 |
25 |
37 |
12 |
0,46 |
0,59 |
-0,53 |
|
|
2 |
43 |
19 |
24 |
24 |
39 |
15 |
0,62 |
||||
|
3 |
44 |
18 |
26 |
22 |
40 |
18 |
0,63 |
||||
|
1 |
4 |
44 |
19 |
25 |
36 |
27 |
9 |
0,36 |
0,36 |
-1,02 |
|
|
2 |
43 |
18 |
25 |
36 |
27 |
9 |
0,36 |
||||
|
3 |
44 |
19 |
25 |
36 |
27 |
9 |
0,26 |
||||
|
1 |
6 |
43 |
19 |
23 |
34 |
29 |
5 |
0,21 |
0,22 |
-1,51 |
|
|
2 |
47 |
15 |
32 |
35 |
27 |
8 |
0,25 |
||||
|
3 |
46 |
16 |
30 |
34 |
28 |
6 |
0,20 |
||||
|
1 |
8 |
44 |
19 |
25 |
34 |
29 |
5 |
0,20 |
0,20 |
-1,60 |
|
|
2 |
45 |
16 |
23 |
34 |
28 |
6 |
0,21 |
||||
|
3 |
44 |
19 |
25 |
34 |
29 |
5 |
0,20 |
||||
|
1 |
10 |
45 |
17 |
28 |
32 |
30 |
2 |
0,07 |
0,13 |
-2 |
|
|
2 |
43 |
19 |
24 |
33 |
29 |
4 |
0,17 |
||||
|
3 |
44 |
20 |
24 |
33 |
29 |
4 |
0,17 |
Построил график зависимости ф от ln(h2ф/h1ф)ср. Через полученные точки провел прямую до пересечения с осью ординат.
График зависимости времени ф от .
ln(h2ф/h1ф)cр = 0,5.
h2ф/h1ф = 1,6.
г = 1,5.
г1=(i+1)/i=1,2 ; i=5; г> г1; г1/ г=0,8
Метод наименьших квадратов:
Вывод
Мы определили отношение теплоемкости газа способом Дезорма и Клемана. Опытным путем мы получили измерения, благодаря которым мы построили график зависимости. Через полученные точки мы провели прямую до пересечения с осью ординат. Точка пересечения ln(h2ф/h1ф), соответствующую процессу, происходящему бесконечно быстро, - адиабатическому. Потенциальную мы определили отношением h2ф/h1ф; мы подставили это значение в расчетную формулу и получили показание адиабаты. А так же мы сделали вывод, что газ либо двухатомный, либо одноатомный.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Виды теплоемкости и соотношение между теплоёмкостями при постоянном давлении и постоянном объеме. Расчет численного значения адиабаты в уравнении Пуассона для одноатомного и многоатомного газов. Теплоемкость в изотермическом и адиабатном процессах.
методичка [72,7 K], добавлен 05.06.2011Особенности и алгоритм определения теплоемкости газовой смеси (воздуха) методом калориметра при постоянном давлении. Процесс определения показателя адиабаты газовой смеси. Основные этапы проведения работы, оборудование и основные расчетные формулы.
лабораторная работа [315,4 K], добавлен 24.12.2012Расчет параметров состояния в контрольных точках цикла Брайтона без регенерации тепла. Изучение конца адиабатного процесса сжатия. Нахождение коэффициента теплоемкости при постоянном объеме и при постоянном давлении. Вычисление теплообменного аппарата.
курсовая работа [902,9 K], добавлен 01.04.2019Теплоемкость газов, твердых тел. Примеры значений. Методы определения теплоемкости индивидуальных веществ. Экспериментальное измерение теплоемкости для разных интервалов температур – от предельно низких до высоких. Производные потенциалы Гиббса.
реферат [36,4 K], добавлен 11.09.2015Исследование процесса, происходящего в термодинамической системе при отсутствии теплообмена с окружающей средой. Определение теплоёмкости тела при постоянном давлении и при постоянном объёме. Расчет разности между соседними отсчётами; показатель адиабаты.
лабораторная работа [58,2 K], добавлен 05.05.2015Объяснение перехода теплоты от одного тела к другому на основе калориметрических опытов, произведенных русским ученым М.В. Ломоносовым. Определение теплоемкости металлов (алюминия и железа) при комнатной температуре, сравнение с теоретическими данными.
презентация [1,6 M], добавлен 19.12.2013Фундаментальные законы термодинамики. Понятие термодинамической системы и рабочего тела, их термодинамические параметры. Идеальный газ и уравнение его состояния. Формулы и взаимосвязь удельной и молярной теплоемкости, изобарного и изохорного процессов.
реферат [15,0 K], добавлен 22.01.2012Внутренняя энергия тел и основные способы ее измерения. Работа газа и пара при расширении. Определение удельной теплоемкости вещества. Расчет удельной теплоты плавления и отвердевания. Сущность первого закона термодинамики. Основные виды теплопередачи.
курсовая работа [564,6 K], добавлен 17.05.2010Взаимоотношение объема и давления, оценка влияния изменения объема на значение давления. Уравнение давления при постоянном значении массы газа. Соотношение массы и температуры по уравнению Менделеева-Клапейрона. Скорость при постоянной массе газа.
контрольная работа [544,5 K], добавлен 04.04.2014Взаимосвязь внутренней энергии и теплоты газа. Первое начало термодинамики. Общее понятие о теплоемкости тела. Энтропия как мера необратимого рассеяния энергии или беспорядка. Адиабатический процесс: уравнение, примеры. Политропные и циклические процессы.
презентация [889,7 K], добавлен 29.09.2013
