|
|
ДОСЛІДЖЕННЯ ІЗОБАРИЧНОГО ПРОЦЕСУ.ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА
Мета роботи Дослідження залежності об’єму повітря від температури в замкненому об'ємі. Оцінити положення абсолютного нуля температур.
Завдання 1. Виміряти залежність об’єму від температури повітря при його охолодженні в закритій судині. 2. Перевірити справедливість законуГей-Люссака. 3. Оцінити значення об’єму, що відповідає абсолютному нулю температури по шкалі Кельвіна шляхом обробки масиву даних за допомогою метода найменших квадратів.
Загальні відомості Закон Гей-Люссака —закон теплового розширення газів: при сталому тискуі залежність об'єму V даної маси газу від термодинамічної температури Т описується формулою:
Закон має назву за іменем французького вченого Жозефа-Луї Гей-Люссака який встановив його у 1802 році. Разом із законами Бойля-Маріотта та Авогадро слугував основою для виводу рівняння стану ідеального газу. Це співвідношення виконувалося для будь-яких кількостей будь-якого газу незалежно від його хімічної природи, у тому числі для повітря при тисках, які не дуже сильно перевищують атмосферний. Графіки, що зображують ізобарив осях об’єм–температура), являють собою прямі лінії, що перетинають вісь температури при Т=0 К для будь-якої порції газу, як це показано на рис.1.
Рис. 1. Ізобарний процес у V-Т координатах
Опис експериментальної установки
Рис. 2. Експериментальна установка з дослідження ізобарного процесу. 1 – судина; 2 – трубка; 3 – термопара; 4 – мультиметр; 5 – склянка з водою; 6 – об’єм води, що був засмоктаний у систему. Експериментальна установка складається (рис. 2) з закритої судини з трубкою, уздовж якої йде лінійка. Другий кінець якої занурюється у склянку з водою. У судині розташована термопара, яка під’єднується до мультиметра, що працює в режимі вимірювання температури. Судина нагрівається на водяній бані. А потім вільно охолоджується. Хід роботи 1. Під’єднати трубку 2 до ємності з водою 5. 2. Нагріти резервуар 1 на водяній бані 3. Після закінчення нагрівання (контролюється за показаннями мультиметра) вийняти його для охолодження. 4. Зняти показання мультиметра через кожні 2-3оС та відповідну довжину стовпчика води у трубці від початкової поділки, з якої було розпочато фіксування температури 5. Обрахувати об’єм води, що був засмоктаний у систему:
де S – площа перетину трубки. 6. Провести обробку результатів.
Обробка результатів. 1. Об’єм повітря у системі знаходиться за формулою:
V0 – початковий об’єм повітря. 2. З рівняння Менделєєва-Клапейрона:
3. За методом найменших квадратів розрахувати V0 як вільний коефіцієнт залежності lS=f (T). 4. Розрахувати V(T) і нанести точки у V-T координатах. Побудувати пряму за методом найменших квадратів у системі координат V-T. 5. Оцінити значення об’єму, що відповідає абсолютному нулю температури по шкалі Кельвіна шляхом підстановки відповідної температури у отриману лінійну залежність V(Т).
Метод найменших квадратів Коефіцієнти прямої, що відповідає найменшій сумі квадратів відхилень значень від вихідних точок
де: Для даної роботи х0 відповідає добутку lS, х1 – температурі для пункту 3 та V і Т відповідно для пункту 4. Контрольні питання 1. Сформулюйте закон Гей-Люссака. 2.Якими методами можна в цій роботі визначити, що повітря в ємності досягло максимальної температури? 3. Охарактеризуйте процеси, що протікають у досліді. 4. Чому необхідно додатково розраховувати початковий об’єм повітря? 5. Які методичні похибки проведення лабораторної роботи? Лабораторна робота №4 ВИЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОЄМНОСТІ РЕЧОВИН ПРИ РІЗНІЙ ТЕМПЕРАТУРІ
Мета роботи Метою роботи є вивчення методики визначення теплоємності різних матеріалів за допомогою приладу ИТ-с-400, встановлення залежності теплоємності від температури, надбання навичок роботи із вимірювальною апаратурою, обробки результатів експерименту. Завдання 1. Визначити температурну залежність питомої теплоємності матеріалу. 2. Порівняти отримані результати з теоретичними характеристиками. Загальні відомості Теплоємністю робочого тіла (або системи) називають відношення елементарної кількості отриманої їм теплоти δ Q у якому-небудь процесі до відповідної зміни температури d T тіла в цьому процесі:
Питома теплоємність є теплоємністю одиниці маси речовини
У термодинамічній теорії й у теплотехнічних розрахунках особливо широко застосовують ізохорну теплоємність — теплоємність у процесі при постійному питомому об'ємі й ізобарну теплоємність – теплоємність у процесі при постійному тиску. Питома ізохорна теплоємність дорівнює відношенню елементарної питомої теплоти, що підводиться до робочого тіла в процесі при незмінному питомому об'ємі, до збільшення температури в цьому процесі
При m = const, одержуємо, що
Питома ізобарна теплоємність дорівнює відношенню елементарної питомої теплоти, що підводиться до робочого тіла в процесі при незмінному тиску, до збільшення температури:
  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
, (1)
визначаються за наступними формулами:
;
; 
; 
; 
