Лабораторная № 1 «Первое начало термодинамики» по Физике (Раевский А. С.)

Кирилл Николоев ср, 29.03.2017 18:48

Цель работы: изучение метода Клемана-Дезорма, позволяющего экспериментально определить показатель адиабаты  для воздуха. Теоретическая часть работы. Первое начало термодинамики. Уравнения газовых процессов.

Первый закон термодинамики - один из наиболее общих законов природы и отражает закон сохранения энергии для термодинамических процессов: или . При рассмотрении термодинамических процессов используется понятие идеального газа - газа, молекулы которого не взаимодействуют друг с другом и их размеры пренебрежимо малы.

Реальные газы при нормальных (и близких к ним) условиях описываются уравнением состояния идеального газа: где R - универсальная газовая постоянная,  - молярная масса газа. Внутренняя энергия U идеального газа определяется кинетической энергией движения его молекул.

Средняя энергия каждой молекулы: где К - постоянная Больцмана, Т - абсолютная температура, i - число степеней свободы. Внутренняя энергия идеального газа складывается из энергии всех его молекул: Для одного моля газа:

Если количество газа не равно одному молю, то его внутренняя энергия равна: где N - число молекул газа, N0 - число Авогадро. Теплоемкость. Теплоемкость молярная и удельная. Отношение теплоемкостей

Теплоемкость вещества - величина, численно равная количеству теплоты, необходимой для нагревания его на один градус: Теплоемкость единицы массы вещества - удельная теплоемкость, теплоемкость одного моля - молярная теплоемкость.

Связь между ними: Теплоемкость при: Изохорном процессе: для одного моля: Изобарном процессе: ; поскольку то следовательно: . Отношение теплоемкостей входит в виде показателя степени уравнении адиабаты (уравнение Пуассона):

C учетом вышеприведенных соотношений можно записать: Экспериментальная часть работы. Описание экспериментальной установки. 1- сосуд с воздухом 2- манометр 3- насос 4- кран 5- кран Вывод рабочих формул.

Запишем для адиабаты CD уравнение Пуассона: или . Точки С и Е лежат на одной изотерме (Т=Т0), тогда можно записать: , или . Получаем : , логарифмируя это выражение, найдем , ограничиваясь первым приближением получим , преобразуем .

Скачать файлы

Похожие документы