Файл: Лабораторная работа 2.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 54

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Лабораторная работа 2.2



ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ГАЗА МЕТОДОМ АДИАБАТИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ
Цель работы
1) изучение первого начала термодинамики в различных изопроцессах;

2) экспериментальное определение показателя адиабаты для воздуха.
Схема экспериментальной установки
1 – сосуд с воздухом;

2 – насос;

3 – манометр;

4 – пробка;

5 – линейка

Лабораторная установка: сосуд 1 с воздухом, соединенный гибкими шлангами с насосом 2 и манометром 3. Сосуд закрыт пробкой 4, вынимая которую можно обеспечить сообщение воздуха в сосуде с атмосферой. Линейка 5 служит для измерения разности уровней в коленах манометра.


Коэффициент адиабаты или отношения теплоемкостей газа равен
(6)
Перепад давлений р прямо пропорционален разности h уровней воды в коленах манометра. С учетом этого выражение (6) примет вид
, (7)

где

; (8)
; (9)
– высота уровня воды в закрытом (на схеме – левом) и открытом (правом) коленах манометра после изохорического охлаждения, т.е. в состоянии 3. – то же, после изохорического нагревания (состояние 5).
Порядок измерений и обработки результатов

1. Откройте сосуд 1 с воздухом, вынув пробку 4. Дождавшись установления постоянных одинаковых уровней воды в манометре 3, закройте сосуд.

2. Вращая рукоятку насоса 2 (кнопка СЖАТИЕ), следите за манометром. По достижении разности уровней около 15-20 см прекратите накачивать воздух.

3. Наблюдайте показания манометра в течение двух-трех минут (разность уровней должна уменьшаться). После установления неизменной разности уровней измерьте и занесите в таблицу значения . Рассчитайте по формуле (8) и запишите в таблицу перепад hI .

4. Вынув пробку, откройте и быстро закройте сосуд (кнопка РАСШИРЕНИЕ). Следите за показаниями манометра (разность уровней должна увеличиваться). Выждав две-три минуты до установки постоянного перепада давлений, измерьте и занесите в таблицу значения ; по формуле (9) рассчитайте и запишите установившуюся разность уровней hII .

5. Повторите измерения, описанные в пп. 1-4, еще девять раз.

6. Для каждого из десяти проведенных опытов вычислите по формуле (7) и занесите в таблицу значения показателя адиабаты .


7. Найдите среднее значение показателя адиабаты = 1,18

Для каждого i-го опыта найдите отклонение значения от среднего.
А также сумму квадратов отклонения (∆γ)2 = 0,01
Вычислите среднеквадратичную ошибку (напишите формулу)
= √0
,01/90 = 0,01

Таблица Стьюдента tn,
Ч и с л о и з м е р е н и й п

3
4
5
6
7
8
9
10
15
20
25

0,90
2,92
2,35
2,13
2,02
1,94
1,90
1,86
1,83
1,76
1,73
1,71

0,95
4,30
3,18
2,78
2,57
2,45
2,36
2,31
2,26
2,14
2,09
2,06

0,99
9,92
5,84
4,60
4,03
3,71
3,50
3,36
3,25
2,98
2,86
2,80



Задаваясь доверительной вероятностью  = 0,95, рассчитайте и запишите случайную погрешность измерения
s = tn,·σ = 2,26 * 0,01 = 0,0226 = 0,023.
8. Определите абсолютную приборную ошибку прямого измерения высоты уровней воды в манометре h = 0,5 мм

А также относительные ошибки

.


E1 = 2*0,5/62,4= 0,016

E2 = 4*0,5/(62,4-9,6)=0,038


9. Найдите абсолютную приборную погрешность косвенного измерения показателя адиабаты . Для этого, если потребуется, используйте формулу

= 1,18√0,0162 + 0,0382=1,18√0,00256-0,001444 = 1,18*0,0041 = 0,049
1
0. Оцените полную абсолютную погрешность (напишите формулу)
∆ γ = √0,0232+0,0492 = 0,025
11. Запишите окончательный результат измерения показателя адиабаты воздуха
γ =( ± ∆ γ) = 1,18± 0,025 при  = 0,95
И относительную погрешность (напишите формулу)
Е = (0,025/1,18) *100% = 0,021%

Смотрите также файлы