Адиабатический процесс

(модель 3.12)

Ознакомьтесь с теорией в конспекте и учебнике (Савельев, т.1, §82,97).

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

* Знакомство с компьютерной моделью, описывающей адиабатический процесс в идеальном газе.

* Экспериментальное подтверждение закономерностей адиабатического процесса.

* Экспериментальное определение показателя адиабаты, количества степеней свободы и структуры молекул газа в данной модели.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ:

СОСТОЯНИЕ системы имеет фиксированные значения макроскопических параметров, описывающих систему в целом. Параметры, характеризующие систему в целом, называются ПАРАМЕТРАМИ СОСТОЯНИЯ. Примерами являются температура, давление, объем и т.д.

РАВНОВЕСНЫМ называется такое состояние системы, при котором все параметры системы имеют определенные значения, остающееся неизменными сколь угодно долго при неизменных внешних условиях.

ОБРАТИМЫМ называется процесс, при реализации которого в обратном направлении система проходит через те же состояния, что и при прямом ходе, но в обратной последовательности. Равновесные процессы всегда обратимы.

КРУГОВЫМ процессом (ЦИКЛОМ) называется процесс, при котором система после ряда изменений возвращается в исходное состояние.

УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона)

.

ТЕПЛОЕМКОСТЬ тела численно равна отношению количества тепла d’Q, сообщенного телу, к изменению температуры тела dT, которое при этом произошло:

С_ТЕЛА = .

УДЕЛЬНОЙ теплоемкостью вещества называется отношение теплоемкости к массе тела.

Если тело нем меняет свой объем, то оно не совершает работы, поэтому при постоянном объеме тела переданное телу тепло dQ’ идет на изменение его внутренней энергии dU.

ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ ПОСТОЯННОМ ОБЪЕМЕ С_V = .

ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ идеального газа, молекулы которого имеют i степеней свободы

C_P = (1).

ОТНОШЕНИЕ является константой (в определенном диапазоне температур) для данного газа. Эта константа называется показателем адиабаты.

Формула (2) устанавливает связь отношения теплоемкостей g с числом степеней свободы молекулы газа i (см. учебник).

АДИАБАТИЧЕСКИМ называется процесс, происходящий без теплообмена с внешней средой (d’Q = 0). Уравнение адиабаты PV^g = const (3).

Принято также выделять ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ, ИЗОБАРИЧЕСКИЙ и ИЗОХОРИЧЕСКИЙ процессы.

Нажмите мышью кнопку «Старт» вверху экрана. Внимательно рассмотрите картинку, найдите рисунок элемента, в котором реализуется адиабатический процесс, обратите внимание на его теплоизоляцию. Найдите математическую формулировку условия теплоизоляции. Ознакомьтесь с графиками в правой части изображения, найдите графики изотерм и адиабаты.

Зарисуйте необходимое в свой конспект лабораторной работы.