CP CV 01, fizyka


Wyznaczanie stosunku C p / C v metodą Clementa - Desormesa

17.03.1995 r.

Informatyka godz. 7:30 - 9:00

I Tabela pomiarów :

Lp

h1

h2

h1 - h2

1

11.4

2.5

8.9

1.28

2

11.9

2.7

9.2

1.29

3

10.8

2.7

8.1

1.33

4

10.6

2.6

8.0

1.32

5

10.5

2.5

8.0

1.31

6

10.9

2.7

8.2

1.33

7

10.4

2.2

8.2

1.27

8

8.9

2.5

6.4

1.39

9

12.8

3.2

9.6

1.33

10

11.2

3.1

8.1

1.38

II Opis ćwiczenia :

Zestaw wykorzystany w tym ćwiczeniu składa się balonu szklanego B o pojemności kilkudziesięciu litrów wypełnionego powietrzem. Balon połączony jest z manometrem wodnym M na którym zaznaczona jest podziałka pozwalająca mierzyć różnicę ciśnień atmosferycznego i ciśnienia powietrza w balonie. Oprócz tego druga rurka łączy balon z pompką P lub z powietrzem atmosferycznym A przez zawór Z.

Rys. schematyczny układu

Ćwiczenie przebiegało w dwóch fazach :

Faza pierwsza - pompką P zwiększałem ciśnienie w balonie - zachodziło sprężanie izotermiczne, po ustaleniu poziomów odczytywałem różnicę ciśnień atmosferycznego i ciśnienia gazu w balonie.

Faza druga - otwierałem zawór aż do wyrównania ciśnień - rozprężanie adiabatyczne, następnie po zamknięciu zaworu zachodziła przemiana izochoryczna (przy stałej objętości). Ciśnienie gazu w balonie wzrasta do stanu równowagi - wtedy odczytywałem różnicę ciśnień po raz drugi.

Fazę pierwszą i drugą powtórzyłem dziesięciokrotnie.

III Obliczenia :

Wartość stosunku Cp/Cv można zapisać w postaci : =Cp/Cv , gdzie Cp to ciepło molowe przy stałym ciśnieniu (przemiana izobaryczna), a Cv to ciepło molowe wyznaczane podczas izochorycznego ogrzewania gazu.

Wartość w opisywanym ćwiczeniu możemy również zapisać :

zamianiając ciśnienie p na różnicę poziomów cieczy w manometrze

(p = ρgh) ostatecznie otrzymujemy wzór :

0x01 graphic

Po obliczeniu dla każdego pomiaru (wyniki podałem w tabeli pomiarów) obliczam wartość średnią , która wynosi :

IV Obliczenie i dyskusja błędów :

Korzystając z obliczonej wartości średniej obliczam średni błąd kwadratowy współczynnika :

gdzie Δℵi to odchylenie wartości ℵi z kolejnego pomiaru od wartości średniej ℵs :

V Wnioski :

Wartość współczynnika ℵ dla powietrza suchego wegług tablic wynosi 1.403, pod ciśnieniem 760mm Hg, oraz w temperaturze 15° - warunki

w których zostało przeprowadzone ćwiczenie z pewnością były inne, dlatego też wynik doświadczenia odbiega od wartości umieszczonej w tablicach. Na wynik oprócz tego wpłynęły również inne czynniki, takie jak niedokładność skali manometru, dla której przyjęliśmy błąd :

Δh1=Δh2 =0.3 cm

wynikający z niemożliwości odczytania dokładnej wartości na lustrzanej skali przyrządu.

Ostateczna wartość współczynnika ℵ otrzymana w ćwiczeniu wynosi :

ℵ = 1.32 ± 0.012



Wyszukiwarka