ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образованияСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТКафедра общей физики и техникиОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕПо дисциплине Физика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)Тема работы: Определение отношения теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме для воздуха методом стоячей волны Выполнил: студент гр. (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)Оценка:Дата:Проверил: (должность) (подпись) (Ф.И.О.)1. Цель работыОпределить   методом стоячей звуковой волны2. Краткое теоретическое содержаниеЯвление изучаемое в работе.Скорость распространения звуковых колебаний.Определения основных физических понятий, объектов, процессов и величин.Адиабатический процесс - процесс, расширения или сжатия газа, происходящий при неизменной массе без теплообмена с окружающей средой. Удельная теплоемкость-физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать веществу массой 1 кг для того, чтобы его температура изменилась на 1 °C.Теплоемкость при постоянном давлении - это теплоемкость, которая получается при нагревании тела под постоянным давлении.Теплоемкость при постоянном объеме  - это теплоемкость, которая получается при нагревании тела, объем которого остается постоянным.

---

Длина волны-это расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебанияСкорость распространения волны — это скорость распространения волнового фронта.Бегущие волны - волны, переносящие энергию в пространстве.Стоячая волна - волна, образованная в результате наложения двух встречный волн с одинаковыми частотами и амплитудамиЧастота­ – это отношения числа колебаний ко времени, за которое эти колебания произошли.Показатель адиабаты- отношение теплоёмкости воздуха при постоянном давлении к теплоемкости воздуха при постоянном объемеЗаконы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых, получены расчётные формулы.Уравнение Пуассона- уравнение, описывающее адиабатный процесс, протекающий в идеальном газе.Где P-давление газа, [p]=Па;V- объем газа, [V]=м³:γ- показатель адиабаты.Показатель адиабаты— отношение теплоёмкости при постоянном давлении {\displaystyle C_{P}}к теплоёмкости при постоянном объёме Где С_р - теплоёмкость при постоянном давлении, [С_р]= ; С_v - теплоёмкость при постоянном объёме, [С_v]= ;Уравнение Менделеева-Клапейрона: Где P-давление газа, [P]=Па;Т-абсолютная температура, [T]=K;V- объем газа, [V]=м³: R-универсальная газовая постоянная, [R]=Дж/моль*K; µ-молярная масса, [µ]=кг/моль;M-масса газа, [M]=кг;K-коэффициент объемной упругости, [K]=H/м

---

²;Скорость звука в упругой среде: ρ-плотность среды, [ρ]=кг/м³; υ-фазовая скорость, [υ]=м/с;v-частота колебаний, [v]=с^-1;Схема установкиСтеклянная труба, в которой создаётся стоячая волна;звуковой генератор (ЗГ);микровольтметр, частотомер (Ч); неподвижный микрофон (М); телефон (Т).Основные расчетные формулыРасстояние между ближайшими пучностями:Длина бегущей волны: -длина бегущей звуковой волны, [ ]=м;Фазовая скорость:Где υ-фазовая скорость, [υ]=м/с; -длина бегущей звуковой волны, [ ]=м;  v-частота колебаний, [v]=Гц;Показатель адиабаты: µ- молярная масса газа, [µ]=кг/моль;R - универсальная газовая постоянная, [R]=Дж/моль*K; T - абсолютная температура, [T]=К;υ-фазовая скорость, [υ]=м/с;ПогрешностиПогрешности косвенных измерений:Погрешности прямых измерений:∆ ν=10 Гц;∆l=1 мм; T=1 К.Таблица с результатами измеренийТаблица №1

Физическая величина	ν			λ	υ	γ
Единицы измерения, номер опыта	Гц	М	м	м	м/с
1	1200	0,140	0,139
		0,278	0,148
		0,427	0,141
		0,568
Среднее			0,143	0.285	342	1,32
2	1300	0,263	0,133
		0,396	0,136
		0,532	0,131
		0,663
Среднее			0,133	0.267	347,1	1,36
3	1400	0,543	0,125
		0,368	0,126
		0,494	0,123
		0,617
Среднее			0,125	0.243	340,2	1,31
4	1500	0,225	0,118
		0,343	0,117
		0,460	0,114
		0,574
Среднее			0,116	0.233	349,5	1,38

---

Пример вычисленияИсходные данные: T=25,1 С;µ=28*10^-3 кг/моль;∆ ν=1200-1500 Гц;Пример вычисления для таблицы 1, опыта №1.1) Нахождение расстояния между ближайшими пучностямиl_k = 0,278-0,140=0,139 (м)2) Нахождение среднего значения (м)3) Нахождение длины бегущей волны (м)4) Нахождение фазовой скорости волны 1200*0.285=342 (м/с)5) Нахождение отношения теплоёмкости при постоянном давлении к теплоёмкости при постоянном объёмеT=25,1+273.15=298.25 (K)6) Нахождение среднего значения 7) Расчёт погрешности косвенных измерений8) Расхождение в % между экспериментальным и теоретическим%=ВыводВ ходе данной лабораторной работы экспериментально была вычислена скорость распространения звуковых колебаний. Определен показатель адиабаты (отношение теплоёмкости воздуха при постоянном давлении к теплоемкости воздуха при постоянном объеме), который получился равен

---

Смотрите также файлы

• Нарушение функций организма, связанное с сидячим образом жизни.docx

• Отчет о прохождении учебной практики учебная наименование практики.docx

• Знакомство с традициями народов, живущих на территории России.doc

• Контрольная работа по теме Россия в xviii в. 1 вариант Жалованная грамота дворянству была издана в.doc

• Места (участок, цех) Освоение профессиональных компетенций (.docx