Проведение эксперимента и обработка результатов

До начала эксперимента (краны К₁ и К₂ открыты) убедитесь в том, что уровни воды в коленах манометра одинаковы, что свидетельствует о том, что давление в сосуде равно атмосферному. Закройте кран К₁, а кран К₂ подсоедините к насосу и накачайте столько воздуха (1/3 длины штока насоса), чтобы разность уровней столбиков жидкости в манометре Δh 25-30 см. Сразу же закройте кран К₂. Поскольку после закрытия крана имеет место процесс изохорического остывания воздуха до комнатной температуры, то следует выждать 1-2 минуты, пока температура газа в сосуде Б наверняка достигнет комнатной. Об этом мы узнаем по установившейся и уже неизменной со временем разности давлении, регистрируемой манометром. Снимите показания манометра Δh₁ в мм.вод.ст.

Затем откройте кран К₁ и следите по манометру за падением давления воздуха при адиабатическом расширении. Воздух в сосуде при этом охлаждается. Как только уровни воды в коленах манометра выравниваются, кран К₁ закройте (в ходе процесса 3-4 кран К₁ должен быть перекрыт в момент, когда давление станет равным Р_о).

После этого происходит процесс изохорического нагревания газа до комнатной температуры. Давление в сосуде при этом возрастает. Опять надо выждать 1-2 минуты, пока разность давлений не установится неизменной, постоянной и снимите показания манометра Δh₂. По формуле (30) рассчитайте значение γ. Опыт повторите не менее 7 раз. После каждого опыта откройте краны К₁ и К₂ и сделайте выдержку порядка 1 минуты. Результаты измерений занесите в таблицу и рассчитайте погрешность измерений. При подготовке к работе обязательно проработайте указанную литературу.

Контрольные вопросы и задания.

1. Какие процессы, протекающие в газах, называются изохорическими, изобарическими, адиабатическими, изотермическими?

2. Записать уравнение состояния газа для изопроцессов.

3. В чём сущность первого начала термодинамики и какой он принимает вид для всех изопроцессов?

4. Почему теплоёмкость газа при изобарическом процессе больше теплоёмкости этого же газа при изохорическом процессе?

5. В какой последовательности выполняется работа?

6. Почему в данном опыте показатель адиабаты не может быть точно равен величине, рассчитанной в теории, т.е. 1,4?

Литература

1. Сивухин Д.В. Общий курс физики т. 11. – М.: Просвещение, 1975.

2. Яковлев В.Ф., Курс физики (теплота и молекулярная физика). – М.: Просвещение, 1976.

3. Телеснин Р.В., Молекулярная физика. – М.: Просвещение, 1965.

4. Гершезон Е.М., Малов Н.Н., Курс общей физики, Молекулярная физика. - М.: Просв. 1982.

 

Зиновьев Анатолий Алексеевич,

Кокин Вячеслав Александрович,

Шишкарев Виктор Вячеславович

Старов Эдуард Наркизович

 

Методическая разработка к лабораторным занятиям

по дисциплине «Общая и экспериментальная физика»

Часть 1. Механика, Молекулярная физика.

 

Тем. план университета 2015 г.

 

Подписано к печати Бумага офсетная. Усл.печ.л. 1,25 Тираж 100 экз.

Формат бумаги 60 х 90 1/16 Печать оперативная. Заказ №

 

 

Ульяновский государственный

педагогический университет им. И.Н. Ульянова

 

432700 г. Ульяновск, пл. 100-летия со дня рождения В.И. Ленина, д. 4

 

Типография УлГПУ, 432700, г. Ульяновск, б-р Пластова д.13 корп.2