Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ВОЗДУХА
Цель работы – опытное определение отношения молярных теплоемкостей для воздуха. Количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг (1 моля) вещества на один кельвин, называется удельной (мольной) теплоемкостью. Теплоемкость газов зависит не только от природы вещества, но и от условий его нагревания. Теплоемкость при изохорическом процессе называется теплоемкостью при постоянном объеме Cv, а при изобарическом процессе – теплоемкостью при постоянном давлении Cp. При нагревании газа при постоянном объеме вся сообщаемая ему теплота идет только на увеличение внутренней энергии газа, а при нагревании при постоянном давлении – на увеличение внутренней энергии газа, а также на совершение газом работы против внешних сил. Поэтому Cp больше Cv, а отношение Отношение теплоемкостей g входит в ряд уравнений термодинамики. По величине g можно судить о степени сложности строения газа, поэтому знание данной величины имеет практический интерес. Отношение теплоемкостей g можно определить, используя адиабатическое расширение газа (метод Клемана-Дезорма). Адиабатическим называется процесс, проходящий без теплообмена с окружающей средой. В этом случае газ совершает работу за счет внутренней энергии, поэтому при адиабатическом расширении температура газа уменьшается. Практически адиабатический процесс можно осуществить, производя быстрое сжатие или расширение, так как за короткий промежуток времени теплообмен между газом и окружающей средой не успевает произойти. При адиабатическом процессе давление газа и его объем (параметры состояния) связаны уравнением Пуассона .Метод измерения
Если в герметичный сосуд накачать определенное количество воздуха, то через некоторое время его состояние будет характеризоваться температурой T0, и давлением p0. где p – атмосферное давление; h0 – избыточное по отношению к атмосферному давление, которое можно измерить манометром, соединенным с сосудом (рис.22.1, состояние 1).| Если теперь произвести адиабатическое расширение воздуха, то температура его понизится до значения T, давление станет равным атмосферному p, а объем увеличится до V (рис.22.1, состояние 2). Новое состояние воздуха | |
| Рис.22.1 |
| №п/п | , мм | , мм | |||
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| … | |||||
| n |
Контрольные вопросы
- От чего зависят теплоемкости Cp и Cv газов?
- Для какого газа уравнения Бойля-Мариотта и Пуассона можно считать точными законами?
- Что представляет собой внутренняя энергия идеального газа?
- Почему быстро протекающие процессы можно считать адиабатическими и в какой мере это справедливо?
Литература
1.Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Наука, 1975. Т.2.С.75-79. 2.Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. М.: Наука, 1964.Т.1.С.173-175.
О сайте
Ссылка на первоисточник:
http://vuit.ru/
Поделитесь в соцсетях: