Sprawozdanie 8 cp do cv

Data:


Temat:

Wyznaczanie stosunku dla powietrza metodą Clementa-Desormesa

Ćwiczenie nr:

6

Kierunek studiów:


Wykonujący ćwiczenie:


Ocena:



Wstęp teoretyczny

Stan ciała lotnego posiadającego sprężystość objętości określamy podając następujące parametry: objętość V, temperaturę T, masę m oraz ciśnienie p. W przypadku gdy masa gazu jest niezmienna, to zmiana jednego parametru powoduje zmianę przynajmniej jednego z pozostałych parametrów. Owe cechy (parametry) gazu są w ścisły sposób ze sobą powiązane, co podaje równanie gazu doskonałego:

Z powyższego twierdzenia wynikają prawa przemian: izotermicznej (przy stałej temperaturze), izobarycznej (przy stałym ciśnieniu) oraz izochorycznej (przy stałej objętości).

Wzór na pracę gazu wynika z doświadczenia z naczyniem posiadającym tłok o polu powierzchni równym S. Jeśli znajdujący się w naczyniu gaz zwiększy swą objętość, tłok wzniesie się o odcinek Δx, a praca wykonana przez gaz będzie równa ilorazowi siły F, przeciw której działa praca gazu i Δx. Po przekształceniach wynikających z równania F = p S otrzymujemy równanie pracy gazu:

Ciepło molowe – jest to ilość potrzebnego ciepła do ogrzania 1 mola o 1o K. Wyróżniamy:

Różnica podanych powyżej wartości wynika z I zasady termodynamiki:

Gdzie: ΔQ – ciepło pobrane przez gaz, ΔU – zmiana energii wewnętrznej gazu, ΔW – praca wykonana przez gaz.

W przypadku ogrzewania izochorycznego, gaz nie wykonuje pracy, a w przypadku ogrzewania izobarycznego, gaz wykonuje pracę, lecz aby ogrzać tą samą porcję gazu o 1 oK, musimy dostarczyć większej ilości ciepła. Stąd wynika zależność:

Do pomiaru w doświadczeniu używamy urządzenia składającego się z balonu szklanego. Zestaw posiada manometr M pozwalający mierzyć różnicę ciśnienia atmosferycznego i ciśnienia gazu zamkniętego balonie. Druga rurka szklana wprowadzona do balonu podłączona jest z kurkiem Z, który umożliwia połączenie z gumową pompką P lub z powietrzem atmosferycznym A.

Gdy po napompowaniu powietrza z gumowej pompki do balonu ciśnienie atmosferyczne w balonie było wyższe od ciśnienia atmosferycznego odczytujemy wartość dla tego ciśnienia h1 w [cm] następnie otwieramy zawór. Gaz zaczyna się rozprężać i osiąga wartość ciśnienia równą ciśnieniu atmosferycznemu oraz jego temperatura obniża się. Podczas gdy znów zamykamy zawór, gaz w balonie ogrzewa się w sposób izochoryczny (ze stałą objętością) a ciśnienie wzrasta o h2 na miarce manometru, więc odczytujemy tą wartość w [cm].



Tabela pomiarów:



Lp.

h1

[cm]

h2

[cm]

h1 – h2

[cm]

χ

1

10,9

2,9

8

1,363

2

12,9

4,9

8

1,613

3

14,1

3,3

10,8

1,306

4

12,4

3,3

9,1

1,363

5

16,6

4,1

12,5

1,328

6

14,6

3,4

11,2

1,304

7

14,5

3,7

10,8

1,343

8

13,7

2,5

11,2

1,223

9

14,6

3,4

11,2

1,304

10

13,5

2,6

10,9

1,239



Niepewność standardowa pomiarów h1 oraz h2:





Obliczenia









Niepewność pomiaru

Niepewność standardowa wartości χs:



Niepewność rozszerzona:





Wnioski

Porównując otrzymaną wartość współczynnika χ, wynoszącą 1,338, z wartością tablicową, wynoszącą 1,403, od razu zauważamy znaczące rozbieżności pomiędzy wartością otrzymaną w doświadczeniu, a wartością współczynnika według tablic. Rozbieżność ta spowodowana jest m.in. warunkami w jakich dokonywano pomiarów – tj. wartość współczynnika według tablic wynosi 1,403 przy ciśnieniu wynoszącym 760 mm Hg w temperaturze 15oC, a warunki, w których zostało przeprowadzone ćwiczenie z pewnością były inne.

Kolejnym czynnikiem jaki miał wpływ na rozbieżność między wartością uzyskaną w ćwiczeniu a tablicową, jest niepewność eksperymentatora oraz skali manometru (Δd = 1 mm, Δe = 2 mm), a także błędy przy odczytywaniu danych z manometru oraz błędy w zachowaniu odpowiedniego odstępu

Różnica wartości Cp i Cv jest jednakowa dla wszystkich gazów:


Molowe ciepła właściwe różnych rodzajów gazów doskonałych (teoretyczne) są zestawione w tabeli poniżej.


Typ gazu

Jednoatomowy

Dwuatomowy + rotacja

Dwuatomowy + rotacja + drgania

Wieloatomowy + rotacja (bez drgań)

(3/2)R

(5/2)R

(7/2)R

(6/2)R

(5/2)R

(7/2)R

(9/2)R

(8/2)R

5/3

7/5

9/7

4/3


5/3=1,66…

7/5=1,4

9/7=1,286

4/3=1,33..




Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Stosunek Cp do Cv, Budownictwo, 20
CP do CV THE END MOTHERFUCKER
FIZ25, AGH, agh, programinski, Laborki, Laborki, Lab, FIZYKA - Laboratorium, Wyznaczanie stosunku CP
cp do cv
Cp do Cv
Wyznaczanie stosunku CP do CV dla powietrza i dwutlenku węgla metodą akustyczną, Numer ćwiczenia
Wyznaczanie stosunku Cp do Cv dla powietrza, Nazwisko
STOSUNEK CP DO CV DOC
Linie produkcyjne zamieszczone w sprawozdaniu służą do przetwórstwa owoców
sprawozdanie 6 reologia do wydruku
SPRAWOZDANIE Z WYJAZDU DO USA
Rachunkowość, 6, Informacja dodatkowa pełni funkcje uzupełniającą i objaśniającą do pozostałych spra
przykłady sprawozdań, w. 7 - staarwnowagi do temp., Nr ćwiczenia
Sprawozdanie 12 do druku, Studia, Chemia fizyczna, Laborki, 12 - Równowaga fazowa ciecz-para
SPRAWOZDANIE końcowe do Gminy za rok 2011, User, Pulpit, Logopedia, logo, Ania Sajnóg, Ośrodek Wczes
sprawozdanie cw.8 do parafiny, far, II rok III sem, biochemia, lab
Sprawozdawczosc wyklady do weryfikacji, SZKOŁA
objasnienia do cv 2

więcej podobnych podstron