Студенческий сайт КФУ - ex ТНУ » Учебный раздел » Учебные файлы »Физика и энергетика

Определение отношения теплоемкостей газов (Сp/Сv) способом Дезорма и Клемана

Тип: лабораторная работа
Категория: Физика и энергетика
Скачать
Купить
Определение удельной и молярной теплоемкости. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Расчет теплоемкости газа, сохраняющего неизменным объем. Метод наименьших квадратов. Отношение теплоемкости газа при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Лабораторная работа

Определение отношения теплоемкостей газов (Сpv) способом Дезорма и Клемана.

Томск, 2007

Введение

Теплоемкостью называется количество теплоты, которое необходимо сообщить телу для изменения его температуры на 10. Теплоемкость отнесенная к массе вещества , называется удельной теплоемкостью, а отношение к молю- молярной или мольной теплоемкостью.

(1)

Газ, получая (отдавая) тепло, изменяет свой объем и совершает работу, а так же изменяет свою внутреннюю энергию. По первому началу термодинамики

(2)

где - теплота, переданная газу; - изменение внутренней энергии газа; - работа, совершенная газом.

Элементарная работа, совершенная газом при изменении его объема, определяется

(3)

где - давление газа; - изменение объема.

Теплоемкость газа найдем, используя уравнения (1) и (2).

(4) и (4а) соответственно

Так как Р зависит от V по- разному в зависимости от процесса, то теплоемкость для различных процессов будет не одинакова.

При изохорном процессе V=const. dV=0 (dA=0), а поэтому теплоемкость газа, сохраняющего неизменным объем

(5)

теплоемкость газ объем давление

При изобарно процессе Р=const. Величину найдем, используя уравнение Менделеева- Клапейрона.

(6)

При рассмотрении многих вопросов входит отношение теплоемкости при постоянном давлении (Ср) к теплоемкости при постоянном объеме (Сv).

(7)

Величина этого отношения одинакова как для молярных , так и для удельных теплоемкостей, так как , где - молярные теплоемкости; - удельные теплоемкости; = масса моля газа.

Ход работы

Накачал воздух в баллоне до тех пор, пока разность уровней жидкостей в манометре не будет равна примерно 30 см. Закрыл кран, когда давление в кране перестало изменяться, отсчитал показание манометра. Затем нашел разность L2 - L2 = h. Закрыл кран на 2 секунды, когда давление в баллоне успокоиться, измерил l1 и l2, нашел разность l1-l2=h. Открыл кран для того, чтобы уровень жидкостей в коленах манометра стал равным. Закрыл кран. Повторил измерения, описанные выше, три раза. Далее, последовательно на 4с; 6с; 8с; 10с, открыл кран, повторяя опыт по три раза для каждого опыта.

Все результаты занес в таблицу №1.

Таблица №1Таблица зависимости времени ф от ln(h2ф/h1ф)ср.

ф, с

L1,см

L2,см

h1,см

l1,см

l2,см

h2,см

h2ф/h1ф

(h2/h1)ср

ln(h2ф/h1ф)

1

2

44

18

26

25

37

12

0,46

0,59

-0,53

2

43

19

24

24

39

15

0,62

3

44

18

26

22

40

18

0,63

1

4

44

19

25

36

27

9

0,36

0,36

-1,02

2

43

18

25

36

27

9

0,36

3

44

19

25

36

27

9

0,26

1

6

43

19

23

34

29

5

0,21

0,22

-1,51

2

47

15

32

35

27

8

0,25

3

46

16

30

34

28

6

0,20

1

8

44

19

25

34

29

5

0,20

0,20

-1,60

2

45

16

23

34

28

6

0,21

3

44

19

25

34

29

5

0,20

1

10

45

17

28

32

30

2

0,07

0,13

-2

2

43

19

24

33

29

4

0,17

3

44

20

24

33

29

4

0,17

Построил график зависимости ф от ln(h/h1ф)ср. Через полученные точки провел прямую до пересечения с осью ординат.

График зависимости времени ф от .

ln(h2ф/h1ф)cр = 0,5.

h/h= 1,6.

г = 1,5.

г1=(i+1)/i=1,2 ; i=5; г> г1; г1/ г=0,8

Метод наименьших квадратов:

Вывод

Мы определили отношение теплоемкости газа способом Дезорма и Клемана. Опытным путем мы получили измерения, благодаря которым мы построили график зависимости. Через полученные точки мы провели прямую до пересечения с осью ордин...

Другие файлы:

Определение отношения Сp/Сv для воздуха методом Клемана-Дезорма
Изучение различных изопроцессов, протекающих в газах. Экспериментальное определение СP/СV для воздуха. Расчет массы газа, переходящего в различные сос...

Определение отношения теплоемкостей газа методом адиабатического расширения
Теплоемкость как одно из основных теплофизических свойств тел, используемых в термодинамике, порядок и этапы определения, необходимые формулы для расч...

Свойства жидкостей
Причиной этого явления является то, что молекулы воды имеют различный состав: не только H2O, но 2H2O и 3H2O. Относительные количества этих молекул мен...

Термодинамический расчет цикла парогазовой установки
Свойства рабочего тела. Термодинамические циклы с использованием двух рабочих тел. Значение средних теплоемкостей. Параметры газовой смеси. Теплоемкос...

Ректификация сжиженных углеводородных газов
Требования и основные характеристики сжиженных газов. Характеристика исходного сырья, реагентов и продуктов. Описание технологического процесса и техн...