Opis doświadczenia.

1. Zapoznanie z zasadą działania przełącznika „ŁADOWANIE - ROZŁADOWANIE”, i zasadą działania kranu trójdrożnego.

2. Właściwe podłączenie przewodów.

3. Wyrównanie ciśnienia w objętości V z ciśnieniem atmosferycznym. Ustalenie napięcia na kondensatorze.

4. Ładowanie kondensatora (2-3`).

5. Rozładowanie kondensatora, odczytanie różnicy poziomów cieczy w manometrze - h.

Powyższe czynności powtórzone zostały wielokrotnie dla ustalonych napięć.

Opracowanie wyników.

1 ) Wartość średnia <h>, niepewność pomiarowa Δh.

Przeprowadzam pomiary dla kolejnych napięć 50, 100,150,200,250,300,350,400 V. Ilość pomiarów dla każdego z napięć n=4.

Napięcie [V]	50	100	150	200	250	300	350	400
<h> [mm]	0.00125	0.0004	0.0087	0.016	0.025	0.036	0.046	0.062
Δh [mm]	0.0004	0.0011	0.0047	0.002	0.014	0008.	0.008	0.0012
Δp [N/m^2]	12.26	39.24	89.83	156.96	245.25	353.16	451.26	613.72
Δ(Δp) [N/m^2]	4.218	11.281	46.597	19.62	137.34	78.49	78.49	11.772

2 ) Wartość przyrostu ciśnienia Δp i niepewność pomiarowa.

g= 9,81 m / s²

ρ=1000 kg / m³ (z opisu doświadczenia)

Δp= ρ* g * h

a niepewność pomiarowa (korzystając z metody różniczki zupełnej) :

przy czym wartości ρ i g jako wartości tablicowe przyjmuję jako dokładne,

a Δh jako odchylenie standardowe h ,

Otrzymane wyniki widoczne są w powyższej tabeli.

3. Wartość U², niepewność pomiarowa ΔU²

Jest to pomiar bezpośredni, więc niepewność pomiarowa „odczytana” powinna zostać z przyrządu.

Wynosi ona ΔU=5V

ΔU²=(ΔU)²=5²[V²]=25 [V²]

U	U^2	ΔU^2
50V	2500	25 [V^2]
100V	10000	25 [V^2]
150V	22500	25 [V^2]
200V	40000	25 [V^2]
250V	62500	25 [V^2]
300V	90000	25 [V^2]
350V	122500	25 [V^2]
400V	160000	25 [V^2]

4. Wykres zależności Δp (na wykresie jako p) od U² (na wykresie jako U)

6 Wyznaczanie współczynnika regresji liniowej.

y=ax+b

współczynnik a wynosi:

a =0,022594

Niepewności pomiarowe :

gdzie

y_i=p_i , a x_i=u_i

S_a=0,00026278573

Według wzorów „Pracownia fizyczna” H. Szydłowski

7. Obliczenie wartości ciepła molowego C_V , niepewność pomiarowa C_V

po podstawieniu C=800 μF ± 20 μF , η = 11%, V=240 cm³

otrzymujemy

C_V= 5797,498972 J/kg*K

Niepewność pomiarowa (metodą różniczki zupełnej)

czyli

przyjmuję ΔC=20 μF

R=8,31 J * mol^-1K^-1

Po podstawieniu :

ΔC_V= 0.0005928 J/kg*K

Porównując wyniki doświadczenia C_V= 5797,6 J/kg*K z wartością tablicową C_V= 1000 J/kg*K mogę stwierdzić, że wynik odbiega nieco od wartości oczekiwanej. Wydaje mi się że, przyczyną zaistniałej sytuacji była zbyt mała dokładność pomiaru wysokości słupa cieczy w manometrze przy małych wartościach nie dająca się praktycznie nawet w przybliżeniu zmierzyć, oraz niedokładne wyznaczenie współczynnika sprawności grzałki w przyrządzie jak też niemożliwość dokładnego wyznaczenia pojemności kondensatora.

Pomiar ciepła molowego powietrza metodą rozładowania kondensatora.

---