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 №12По дисциплине ФИЗИКА(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ДЖОУЛЯ -ТОМСОНА ПРИ АДИАБАТИЧЕСКОМ ИСТЕЧЕНИИ ГАЗА Автор: студент гр.   ИГ-22-1    (Шифр группы) (подпись) (ФИО)Оценка: Дата: Проверил: (подпись) (ФИО)Санкт-Петербург 2022 год Цель работы:1) определение изменения температуры углекислого газа при протекании через малопроницаемую перегородку при разных начальных значениях давления и температуры;2) вычисление по результатам опытов коэффициентов Ван-дер-Ваальса "a" и "b".Краткое теоретическое содержание:Явление, изучаемое в работе: Эффект Джоуля-Томсона при адиабатическом истечении углекислого газа. Сущность явления: изменение температуры газа при адиабатическом расширении газа без совершения им полезной работы.Основные определения физических величин, явлений, процессов.Адиабатическое расширение – расширение газа без теплообмена с окружающей средой. (Q=0)Идеальный газ – модель газа, в которой пренебрегаются размеры молекул по сравнению с расстоянием между ними, т.е. молекулы рассматриваются как материальные точки, также пренебрегаются силы взаимодействия между молекулами (за исключением моментов столкновения). Обычные газы при невысоких давлениях можно рассматривать, как идеальные.

---

Теплообмен – физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала.Законы и соотношения, лежащие в основе лабораторной работы:Первый закон термодинамики – теплота, сообщаемая системе, расходуется на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой работы против внешних сил.Q=∆U+AQ – количество теплоты, ДжU – внутренняя энергия, ДжA – работы, ДжУравнение Менделеева-Клапейрона (идеального газа) – формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа, имеющая вид:P – давление, ПаV – объём, м3R – универсальная газовая постоянная, R=8,31 Дж/(моль∙К)T – температура, КТеоретический ожидаемый результат:Коэффициенты в уравнении Ван-дер-Ваальса (для углекислого газа):a = 0,361 Нм 4 /моль2b = 4,28 10-5 м 3 /мольЭкспериментальная установка1-теплоизоляционная защита, 2-каналы пористой перегородки, 3-трубка с пористой перегородкой, 4-пористая перегородка, 5-теплообменник, 6-магистраль, 7-кран, перекрывающий поток газа, 8-редуктор, регулирующий давление газа, 9-баллон с газом, 10-индикатор, отображающий температуру воды, 11-термопара, 12-термостат, 13-индикатор, отображающий дифференциальную температуру, 14-пульт, 15-дифференциальный термометр, 16-манометр, контролирующий давление газа.Расчётные формулы:1.Перепад давлений в теплоизолированной трубке: , где - разность давлений, = Па; начальное давление, = Па; атмосферное давление

---

= Па.2.Коэффициент Джоуля-Томсона: , где коэффициент Джоуля -Томсона, = ; - разность температур, = ; - постоянная Ван-дер-Ваальса, = ; - универсальная газовая постоянная, ; - температура газа, = К; - постоянная Ван-дер-Ваальса, = ; - теплоёмкость при постоянном давлении, = 41

---

.

3.Температура инверсии:

, где

- температура инверсии, = .

4.Температура критическая:

, где

- температура критическая.

Формулы косвенных погрешностей:

1.Абсолютная погрешность измерений коэффициента Джоуля-Томсона:

, где

средняя арифметическая ошибка. = К;

приборная погрешность барометра, = Па;

результат изменения температур, = К;

результат изменения давлений, = Па;

коэффициент Джоуля -Томсона, = .

2.Абсолютная погрешность измерений температуры инверсии:

, где

- температура инверсии, = .

---

погрешность измерения коэффициента , ;

погрешность измерение коэффициента b, = ;

- постоянная Ван-дер-Ваальса, = ;

- постоянная Ван-дер-Ваальса, = .

3.Абсолютная погрешность измерения температуры критической:

, где

- температура критическая;

абсолютная погрешность измерений температуры инверсии;

- температура инверсии, = .

4.Относительная погрешность измерения коэффициента Джоуля-Томсона:

, где

абсолютная погрешность измерений коэффициента Джоуля-Томсона,

---

Смотрите также файлы

• Роль апоптоза в эмбриогенезе.pdf

• Издержки производства и пути их снижения.docx

• Отчет по лабораторной работе 17 определение коэффициента теплопроводности газа методом нагретой нити.docx

• Качества устной речи.docx

• 2214 карточек для заучивания фактов из школьного курса истории России.pdf