Министерство образования и науки Республики Казахстан

"Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова"

Кафедра: Физики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 18

ТЕМА: "Определение отношения методом Клемана и Дезорма"

Выполнил: Студент гр. Тт22у

Дмитриев.Н.С
Проверил: преподаватель

Маженов Нурлан Ахметчанович
Караганда 2023.

Цель работы: Определить экспериментально отношение молярных теплоемкостей газа при постоянном давлении и постоянном объеме и сравнить с теоретическим значением данного отношения, найденным из молекулярно-кинетической теории.
Задачи:

• 
  овладение одной из методик эксперимента
  
• 
  приобретение опыта решения учебно-исследовательских и реальных практических задач на основе изученного теоретического материала
  
• 
  приобретение опыта проведения эксперимента
  
• 
  формирование навыков обработки результатов проведенных исследований
  
• 
  формирование умений оформления и представления результатов проведенных исследований
  
• 
  анализ, обсуждение полученных результатов и формулирование выводов.
  

Методика работы:
Установка состоит: сосуд А, водяной манометр М, ручной насос.





Порядок работы.

1. Открыть зажим и осторожно, вращением рукоятки по часовой стрелке, насосом нагнетать воздух в сосуд А. ВНИМАНИЕ! При нагнетании внимательно следите за уровнем жидкости в манометре во избежание её выброса из колена манометра. Когда разность уровней жидкости в манометре достигнет 25-30 см, прекратить накачивание и закрыть зажим . Через 2-3 минуты, когда давление внутри сосуда окончательно установится, а температура воздуха в сосуде сравняется с комнатной температурой, определить разность уровней

---

в коленах манометра.

2. Вынуть пробку на такое время, чтобы давление в сосуде успело сравняться с атмосферным и снова закрыть сосуд. Нельзя держать сосуд открытым слишком долго, так как этим нарушится адиабатичность процесса. Выждав несколько минут, пока температура в сосуде сравняется с комнатной, определить разность уровней по манометру.

3. Вычислить по формуле .

4. Опыт повторить 7 раз. Найти среднее арифметическое значение

,

среднюю квадратичную ошибку среднего арифметического значения

,

5. При доверительной вероятности определить доверительный интервал , найденного среднего арифметического значения отношения :



Коэффициент взять из таблицы при .

Данные занести в таблицу 1.

Таблица 1.

№
1.	0,28	0,07	0,21	1.33	1.34	-0,01	0,02	1.34±0,02
2.	0,29	0,075	0,215	1.34		0
3.	0,3	0,08	0,22	1.36		-0,02
4.	0,28	0,07	0,21	1.33		-0,01
5.	0,31	0,085	0,225	1.37		0,03
6.	0,29	0,075	0,215	1.34		0
7.	0,3	0,08	0,22	1.36		-0,02

---

Вывод: На данном этапе опыта, было практически освоено содержание теоретического материала и методы измерений в лабораториях кафедры физики при использовании специальных технических средств.

В результате данного опыта были достигнуты цели лабораторной работы и получены следующие результаты в виде: ; Коэффициент отношения теплоемкостей γ был определён, он равен: γ=(1.34±0,02);

Анализ:

Данный опыт был проведён с погрешностями, так как измерения производились человеком – присутствовал человеческий фактор, так же имелась инструментальная погрешность в приборах измерения.

Из-за всех этих погрешностей результат опыта не совпадает с теоретическим значением данного отношения, найденным из молекулярно-кинетической теории: γ = 1,34;

Контрольные вопросы.

1. 
   Что называется теплоемкостью тела, удельной теплоемкостью, молярной теплоемкостью?
   

Теплоёмкость — количество теплоты, поглощаемой (выделяемой) телом в процессе нагревания (остывания) на 1 кельвин. Более точно, теплоёмкость — физическая величина, определяемая как отношение количества теплоты , поглощаемой/выделяемой термодинамической системой при бесконечно малом изменении ее температуры , к величине этого изменения {\displaystyle \mathrm {d} T} Теплоёмкостью  тела называется физическая величина, численно равная отношению количества теплоты   , сообщаемого телу, к изменению   температуры тела в рассматриваемом термодинамическом процессе:

 . (I.54)

Значение теплоёмкости тела зависит от массы тела, его химического состава, термодинамического состояния и процесса, в котором сообщается теплота   .

Из определения теплоёмкости следует, что при адиабатном процессе, когда   , теплоёмкость равна нулю.

При изотермическом процессе 

---

 понятие теплоёмкости не имеет смысла (   ).

Удельной теплоёмкостью вещества сназывается физическая величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг вещества на 1 К

 . (I.55)

Или другое определение удельной теплоёмкости.

Удельной теплоёмкостью вещества называется теплоёмкость единицы массы вещества. Для однородного тела

 , (I.56)

где   – масса вещества.

Молярной теплоёмкостью вещества  называется физическая величина, равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 моля вещества на 1 К

 , (I.57)

где   – количество вещества, выражающее число молей.

Или молярной (мольной) теплоёмкостью называется теплоёмкость одного моля вещества

 , (I.58)

где   – молярная масса вещества.

Различают теплоёмкости при постоянном объёме и постоянном давлении, если в процессе нагревания вещества его объём или давление поддерживаются постоянным.

Молярная теплоёмкость газа при постоянном объёме 

 , (I.59)

где   – число степеней свободы молекулы;

---

 – универсальная (молярная) газовая постоянная.

Молярная теплоёмкость газа при постоянном давлении 

 . (I.60)

Молярные теплоёмкости газа   и   связаны уравнением Майера

 . (I.61)

Уравнение (I.61), показывает, что   всегда больше   на величину молярной газовой постоянной. Это объясняется тем, что при нагревании газа при постоянном давлении требуется ещё дополнительное количество теплоты на совершение работы расширения газа, так как постоянство давления обеспечивается увеличением объёма газа.

При рассмотрении термодинамических процессов важно знать характерное для каждого газа отношение   к 

 , (I.62)

где   – безразмерная величина, называемая коэффициентом Пуассона (показатель адиабаты).

Из формул (I.59) и (I.60) следует, что молярные теплоёмкости определяются лишь числом степеней свободы и не зависят от температуры.

2. 
   Как связаны друг с другом и , что больше и почему?
   

С_v – теплоемкость при постоянном объеме;

C_p - теплоемкость при постоянном давлении;

Теплоемкость при постоянном давлении C_p бывает больше, чем С_v , потому что при p=const нагреваемое тело расширяется и часть подводимой теплоты расходуется на совершение работы над внешними телами.

---

Смотрите также файлы

• Правила безопасного поведения воспитанников на воде, у водоема (в бассейне, плескательнице) Правила безопасного поведения воспитанников.doc

• Правила безопасного поведения воспитанников на занятиях, при работе с инструментами и предметами Правила безопасного поведения на занятиях.doc

• Учебнометодическое пособие по дисциплине информационная экология для студентов 3 курса цзопб.pdf

• Главной задачей фгос третьего поколения заявлена конкретизация требований к обучающимся. Дело в том, что в предыдущей редакции Стандарт включал только общие установки на формирование определённых компетенций.docx

• Статья 1 Кодекса рф об административных правонарушениях формулирует официальное (легальное) определение административного правонарушения, под которым признается противоправное,.docx