Файл: Отчет по лабораторной работе 3 определение отношения молярных теплоемкостей cpCv для воздуха.docx
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 260
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования«Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»Кафедра физики Отчетпо лабораторной работе № 3«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ МОЛЯРНЫХ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ Cp/Cv ДЛЯ ВОЗДУХА»Выполнил ст. группы________________________________(Ф.И.О.)Преподаватель________________________________(Ф.И.О.)
Цель работы: экспериментальное определение показателя адиабаты для воздухаОписание экспериментальной установкиНа рис.1 показан экран программы, предназначенной для проведения лабораторной работы на основе компьютерной модели. В большом сосуде с помощью насоса создают избыточное давление воздуха, после чего на короткое время открывают клапан, соединяющий сосуд с атмосферой - процесс установления равновесия считается адиабатным. По величине давления, установившегося после закрытия клапана и наступления термодинамического равновесия, находят показатель адиабаты.
Основными частями экспериментальной установки (рис.1) являются: - баллон, наполненный воздухом;
- водяной манометр; - подсоединённый к баллону насос; - два датчика температуры с индикаторами; - секундомер; - три клапана. Клапан 1 соединяет баллон с атмосферой. Поперечное сечение Клапана 1 велико. При его открывании процесс установления атмосферного давления в баллоне происходит достаточно быстро. Это быстрое изменение давления происходит практически без теплообмена с окружающей средой, и процесс, происходящий с воздухом в баллоне при открывании Клапана 1 можно считать адиабатным. С помощью Клапана 2 баллон может быть соединен с компрессором, накачивающим воздух в баллон. Клапан 1 в данной работе не используется.Результаты выполнения работыВ начале запишем условий проведения опыта: - атмосферное давление см водяного столба- Температура в лаборатории Приборными погрешностями секундомера (∆t) пренебрегаем, так как процессы достаточно медленные. Приборные погрешности уровней жидкости Результаты измерений разниц уровней жидкостей в манометре в начале и в конце (после открытия клапана) и времени.
Построили график зависимость логарифма давления от времени
Результаты обработки по методу наименьших квадратов, получаем:вычислили параметры
, 
028По этим параметрам найдите наиболее вероятное значение ln p"=2.881и вычислили по нему р"=17.8321 см вод. ст.По полученным результатам вычислим показатель адиабаты по формуле: Расчет погрешностейВычисли погрешность нахождения р' по формуле:По погрешностям коэффициентов при проведении графика оценили погрешность ∆ (ln р")=0,028 и вычислили погрешность р" по формуле:∆ р"= р" ∆ (ln р") = 17.8321 *0.028=0,4993 см вод. ст.Нашли относительную и абсолютную погрешности нахождения γ:Окончательно получаем: , доверительный интервал: , теоретическое значение γ для воздуха 1.4 попадает в найденный доверительный интервал. Вывод: в данной лабораторной работе мы изучали адиабатный термодинамически процесс, происходящий в термодинамической системе без подвода теплоты. Построили график зависимости логарифма давления от времени. Методом наименьших квадратов получили наиболее вероятное значение ln p"=2.881и вычислили по нему давление .Экспериментально удалось определить показатель адиабаты , данное значение хорошо согласуется с показателем для воздуха 1.4.
| | Дата | Роспись |
| Допуск | | |
| Отчет | | |
 |
| Рис. 1 Главное окно программы и схема экспериментальной установки |
- водяной манометр; - подсоединённый к баллону насос; - два датчика температуры с индикаторами; - секундомер; - три клапана. Клапан 1 соединяет баллон с атмосферой. Поперечное сечение Клапана 1 велико. При его открывании процесс установления атмосферного давления в баллоне происходит достаточно быстро. Это быстрое изменение давления происходит практически без теплообмена с окружающей средой, и процесс, происходящий с воздухом в баллоне при открывании Клапана 1 можно считать адиабатным. С помощью Клапана 2 баллон может быть соединен с компрессором, накачивающим воздух в баллон. Клапан 1 в данной работе не используется.Результаты выполнения работыВ начале запишем условий проведения опыта: - атмосферное давление см водяного столба- Температура в лаборатории Приборными погрешностями секундомера (∆t) пренебрегаем, так как процессы достаточно медленные. Приборные погрешности уровней жидкости Результаты измерений разниц уровней жидкостей в манометре в начале и в конце (после открытия клапана) и времени.
| № |  |  |  |
| 1 | 60 | 16 | 1.9 |
| 2 | 60 | 16 | 4.1 |
| 3 | 60 | 14 | 6.1 |
| 4 | 60 | 13 | 8.1 |
| 5 | 60 | 12 | 9.9 |
 |
| Рис. 2. Зависимость логарифма давления от времени |
Результаты обработки по методу наименьших квадратов, получаем:вычислили параметры
, 028По этим параметрам найдите наиболее вероятное значение ln p"=2.881и вычислили по нему р"=17.8321 см вод. ст.По полученным результатам вычислим показатель адиабаты по формуле: Расчет погрешностейВычисли погрешность нахождения р' по формуле:По погрешностям коэффициентов при проведении графика оценили погрешность ∆ (ln р")=0,028 и вычислили погрешность р" по формуле:∆ р"= р" ∆ (ln р") = 17.8321 *0.028=0,4993 см вод. ст.Нашли относительную и абсолютную погрешности нахождения γ:Окончательно получаем: , доверительный интервал: , теоретическое значение γ для воздуха 1.4 попадает в найденный доверительный интервал. Вывод: в данной лабораторной работе мы изучали адиабатный термодинамически процесс, происходящий в термодинамической системе без подвода теплоты. Построили график зависимости логарифма давления от времени. Методом наименьших квадратов получили наиболее вероятное значение ln p"=2.881и вычислили по нему давление .Экспериментально удалось определить показатель адиабаты , данное значение хорошо согласуется с показателем для воздуха 1.4.