Laboratorium fizyki
Ćwiczenie nr C2. Wyznaczanie stosunku cp/cv dla powietrza metodą Clementa i Desormesa
IBP	Grupa II	Remigiusz Panfil Krzysztof Zielonka Maciej Łozowski
13.03.2001	Ocena:

Tematem doświadczenia było wyznaczenie stosunku ^Cp/_Cv . Symbole odpowiednio oznaczają: c_p - ciepło właściwe pod stałym ciśnieniem, c_v - ciepło właściwe w stałej objętości. Ciepło właściwe jest to ilość ciepła, jaką należy dostarczyć 1 kg gazu, aby ogrzać go o 1 K.

W czasie wykonywania ćwiczenia gaz poddawany był trzem przemianom: adiabatycznej, izochorycznej i izotermicznej. W balonie szklanym znajduje się powietrze pod cisnieniem atmosferycznym p_0. Za pomocą pompki zwiększamy ciśnienie do p₀+p₁ . otwierając na kilka sekund zawór k2 łączący balon z powietrzem atmosferycznym powodujemy adiabatyczne rozprężanie gazu. W skutek rozprężenia adiabatycznego temperatura gazu w balonie obniża się, gdyż praca rozprężania odbywa się kosztem obniżenia energii wewnętrznej gazu. Po kilku sekundach, gdy ciśnienie w balonie zrówna się z ciśnieniem atmosferycznym p₀ , zamykamy zawór k2. gaz powoli ogrzewa się do temperatury otoczenia. W skutek tego ciśnienie wzrasta do p₀+p₂ . aby wyznaczyć k należy zmierzyć wskazania manometru h₁ i h₂.

h₁ - różnica wysokości słupa cieczy po zwiększeniu ciśnienia i wyrównaniu się temperatury gazu z temperaturą otoczenia,

h₂ - różnica wysokości słupa cieczy po adiabatycznym rozprężaniu i ustaleniu się poziomu cieczy w manometrze.

Nr pomiaru	h1	h2	h1 - h2	κ	κśr	Δκ	Δκśr	Δκśr/κśr
1	195	50	145	1,34	1,33	0,01	0,003	0,002
2	193	50	143	1,35					0,02
3	194	50	144	1,35					0,02
4	196	48	148	1,32					0,01
5	195	49	146	1,34					0,01
6	196	49	147	1,33					0,00
7	195	48	147	1,33					0,00
8	194	50	144	1,35					0,02
9	193	47	146	1,32					0,01
10	193	47	146	1,32					0,01

Wnioski:

Na przebieg doświadczenia miały wpływ czynniki zewnętrzne takie, jak:

• gwałtowne, chwilowe zmiany temperatury wywołane przez przeciąg oraz zmiana temperatury spowodowana obecnością osób,

• na dokładność odczytywania wyników h₁ i h₂ mógł mieć wpływ błąd paralaksy.

Metoda Clementa i Desermesa pozwala w prosty sposób wyznaczyć współczynnik adiabaty nie wymaga ona specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego.

Obliczenia:

2

1

---