WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

LABORATORIUM FIZYCZNE

Grupa szkoleniowa: E5D9 Podgrupa: 1 Prowadzący: dr inż. Wiśniewski

Łukasz Madej Ocena z przygotowania Ocena końcowa:

Dawid Kruk do ćwiczeń:..................... ...........................

Sprawozdanie z Pracy Laboratoryjnej nr 11

Temat pracy: Pomiar molowego powietrza metodą

rozładowania kondensatora

I. Wstęp teoretyczny

W ćwiczeniu wyznacza się ciepło molowe Cv powietrza poprzez przeprowadzenie przemiany izochorycznej gazu. Na podstawie zależności:
i
możemy zapisać, że dla n moli gazu ciepło dostarczonego układu w warunkach zachowania stałej jego objętości
jest magazynowane w postaci przyrostu energii wewnętrznej dU zgodnie ze wzorem:

gdzie dT oznacza przyrostu temperatury.

Z równania gazu doskonałego
wynika, że
Dla skończonych przyrostów mamy zależność:

W eksperymencie ogrzewanie gazu realizuje się przez rozładowywanie kondensatora o pojemności C naładowanego do napięcia Vm przez spiralę oporową. Energia zgromadzona w kondensatorze
w spirali zamienia się na ciepło, a to z kolei ogrzewa gaz podwyższając jego energię wewnętrzną o ΔU.

co można zapisać w postaci:

Funkcja
ma postać
, a więc jest prostą o nachyleniu

Pomiar polega na wyznaczeniu powyższej funkcji i na graficznym lub analitycznym wyznaczeniu współczynnika b. Znając go łatwo już obliczyć wartość ciepła molowego Cv:

W celu wyliczenia ilości moli gazu korzystamy z zależności
, gdzie V_n oznacza objętość naczynia z gazem, natomiast V₀ objętość mola gazu przy określonym ciśnieniu i temperaturze.

II. Opracowanie wyników pomiarów

Tabela pomiarowa:

U [V]	Δh
20,00	4	5	3	3	3
22,36	5	4	3	3	2
24,47	5	3	3	2	2
26,46	4	4	3	4	3
28,28	6	5	5	4	3
30,00	7	6	5	5	6
31,62	7	6	6	6	5
33,17	8	6	6	5	5

1. Dane

T=294,5K ΔT=1K

p=771 hPa Δp = 0,1 Pa

V_n=2,9 dm³ ΔV = 0.01 dm³

V₀=22,4dm³

1. Obliczenia

1. Wykres zależności p = f(V_m²)

2. Obliczenie błędu wyznaczania współczynnika nachylenia prostej.

3. Obliczenie objętości ciepła molowego

4. Obliczenie granicznego błędu ciepła molowego

III. Wnioski

Szukana wielkość w naszym doświadczeniu wyniosła:

Otrzymana wielkość różni się od wartości teoretycznej. Jak w większości doświadczeniach przyczyniły się do tego liczne błędy, które nie zawsze jesteśmy w stanie wyeliminować.

Najprawdopodobniej najważniejszym czynnikiem, który spowodował błędne pomiary była różna pojemność kondensatora po naładowaniu, tzn. przy kolejnych pomiarach nie zawsze ładował się do tej samej wartości pojemności. Ogólnie rzecz biorąc, aby pomiary były wiarygodne powinniśmy za każdym razem uzyskiwać takie same warunki początkowe, co w praktyce jest niemożliwe do osiągnięcia.

---