Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 238
Скачиваний: 33
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра общей и технической физики
Отчет по лабораторной работе №8
По дисциплине: Физика
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Термодинамика. Политропный процесс
Выполнил: ст. гр. п
(группа) (подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА:
Дата:
| ПРОВЕРИЛ: | | | | | |
| | (должность) | | (подпись) | | (Ф.И.О.) |
Санкт-Петербург
2023 год
Цель работы: изучить законы идеального газа, основные положения классической теории теплоёмкости и определить показатель адиабаты методом Клемона-Дезорма.
Явление, изучаемое в работе: адиабатическое расширение газа
Краткие теоретические сведения
Термодинамическая система – совокупность макроскопических тел, выбранных к рассмотрению, которые могут обмениваться между собой и окружающей средой (т. е. с телами, не принадлежащими системе) энергией и веществом.
Идеальный газ — это газ, в котором взаимодействие между молекулами пренебрежимо мало, а размеры молекул много меньше размеров сосуда.
Общий вид уравнения состояния термодинамической системы
F(P,V,T) = 0
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона)
РV RT
где R – универсальная газовая постоянная, R = 8,31 Дж /(мольК); - количества вещества, []=моль ; P – давление¸[P]=Па; V – объём, [V]=м3
Таблица 1
| Процесс | Изобарный | Изохорный | Изотермический |
| Закон | Гей-Люссака | Шарла | Бойля-Мариота |
| Признак | p=const | V = const | T=const |
| Запись | V/T=const | p/V=const | pV=const |
Теплоемкостью системы тел (тела) называется физическая величина, характеризующая количество теплоты, которое нужно затратить для изменения температуры системы тел (тела) на один Кельвин.
Политропный процесс - термодинамический процесс, при котором теплоемкость тела остаётся постоянной.
Адиабатический процесс — это политропный процесс, при котором отсутствует теплообмен между системой и окружающей средой.
Адиабата - график зависимости между параметрами состояния идеального газа при ∆Q=0.
Законы и соотношения, на основании которых выведена расчётная формула:
Уравнение адиабатического процесса (Пуассона):
, где P – давление¸[P]=Па; V – объём, [V]=м3; γ – коэффициент Пуассона.
Схема установки 1 – стеклянный сосуд, 2 и 4 – магистрали, 3 – выпускной кран, 5 и 6 – цифровое табло, 7 – жидкостной манометр, 8 – баллон, 9 – редуктор, 10 – выпускной кран
Основные расчетные формулы
- основная расчётная формула, где 
- показатель адиабаты
- избыточное давление, созданное накачиванием, [ ] = мм
- давление, установившееся после выхода воздуха, [ ] = ммПогрешность прямых измерений
Таблица 2
| № | Название прибора | Предел измерений | Число делений | Цена делений | Класс точности | Абсолютная приборная погрешность |
| 1 | Манометр | 50 мм | 50 | 1 мм | | 1 мм |
Формулы для расчета погрешностей косвенных измерений
Результаты измерений и вычислений:
Таблица 3
| Физ. величина | h1 | h2 | h1-h2 | γ |
| Единица измерения | см | см | см | |
| 1 | 9,2 | 2,8 | 6,4 | 1,4375 |
| 2 | 10,8 | 3,2 | 7,6 | 1,421 |
| 3 | 10,2 | 3,2 | 7 | 1,457 |
| 4 | 9,6 | 2,9 | 6,7 | 1,433 |
| 5 | 6,4 | 2 | 4,4 | 1,45 |
| 6 | 11,2 | 3,2 | 8 | 1,4 |
| 7 | 6,6 | 2 | 4,6 | 1,435 |
| 8 | 17,2 | 4,8 | 12,4 | 1,387 |
| 9 | 4,2 | 1,2 | 3 | 1,4 |
| 10 | 5,8 | 1,8 | 4 | 1,45 |
Примеры вычислений
Вычисление физических величин
Вычисление погрешности косвенных измерений:
0,019 или 1,9%
Теоретическое значение коэфф.Пуассона: γ =1,40
Окончательный результат: γ = 1,43 ± 0,03
Анализ полученного результата
В ходе выполнения лабораторной работы мной было получено значение коэффициента Пуассона, равное
. При сравнении практически полученного и теоретического значений коэффициента можно увидеть небольшое расхождение. Следовательно, можно утверждать, что измерения в рамках данного эксперимента проведены с относительной точностью.