Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 521
Скачиваний: 48
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Кафедра общей и технической физикиОтчет по лабораторной работе №8По дисциплине: Физика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)Тема: Термодинамика. Политропный процессВыполнил: ст. гр. п(группа) (подпись) (Ф.И.О.) ОЦЕНКА: Дата:
Санкт-Петербург2023 годЦель 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 сведенияТермодинамическая 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 системыF(P,V,T) = 0Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона)РV RTгде R – универсальная газовая постоянная, R = 8,31 Дж /(мольК); - количества вещества, []=моль ; P – давление¸[P]=Па; V – объём, [V]=м3Таблица 1
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 кранОсновные расчетные формулы - основная расчётная формула, где
Формулы для расчета погрешностей косвенных измерений Результаты измерений и вычислений: Таблица 3
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 ± 0,03Анализ 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.
| ПРОВЕРИЛ: | | | | | |
| | (должность) | | (подпись) | | (Ф.И.О.) |
Общий вид уравнения состояния термодинамической системыF(P,V,T) = 0Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона)РV RTгде R – универсальная газовая постоянная, R = 8,31 Дж /(мольК); - количества вещества, []=моль ; P – давление¸[P]=Па; V – объём, [V]=м3Таблица 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 |
- показатель адиабаты
- избыточное давление, созданное накачиванием, [
] = мм
- давление, установившееся после выхода воздуха, [
] = мм
Погрешность 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 |
| 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 ± 0,03Анализ 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.