AKADEMIA BYDGOSKA

im. Kazimierza Wielkiego

Wydział Matematyki , Techniki i Nauk Przyrodniczych

LABORATORIUM - FIZYKA

Sprawozdanie:

Temat : Wyznaczanie Cp / Cv metodą Desormesa

Wykonał:

Łukasz Przybylski

Bydgoszcz 2002

Spis treści:

1. Cel ćwiczenia

2. Wiadomości ogólne

3. Przebieg ćwiczenia

4. Pomiary i obliczenia

5. Wnioski

1. Cel ćwiczenia

Celem tego ćwiczenia było zapoznanie się z wyznaczaniem ciepła właściwego gazu przy stałej objętości oraz wyznaczaniem ciepła właściwego gazu przy stałym ciśnieniu. Kolejnym celem było zapoznanie się z wartościami gazu doskonałego jedno, dwu , trójatomowego.

2. Wiadomości ogólne.

Stosunek Cp / Cv jest dla danego gazu wielkością stałą, zmienia się natomiast w zależności od tego czy gaz jest jednoatomowy, dwuatomowy czy wieloatomowy.
Dla gazu doskonałego c = Cp / Cv przyjmuje wartości:

• dla gazów jednoatomowych c = 1.67

• dla gazów dwuatomowych c = 1.41

• dla gazów trójatomowych c = 1.30

Cv - jest to ciepło właściwe gazu przy stałej objętości.

Cp - jest to ciepło właściwe gazu przy stałym ciśnieniu.

Ponieważ w naszym ćwiczeniu mowa jest także o przemianach gazowych - izochorycznej i izotermicznej więc w tym sprawozdaniu pragnę także bliżej przybliżyć te przemiany stanu gazu.

A więc w przemianie izotermicznej stałej masy gazu ,ciśnienie wywierane przez gaz na ścianki naczynia jest odwrotnie proporcjonalny do jego objętości.

I jest to przemiana w której temperatura jest stała a zmienia się ciśnienie i objętość.

Natomiast w przemianie izobarycznej ,stałej masy gazu , jego objętość zmienia się wprost proporcjonalnie do temperatury. Przemiana ta zachodzi pod wpływem stałego ciśnienia.
W przemianie izochorycznej stałej masy gazu , jego ciśnienie zmienia się wprost proporcjonalnie do temperatury.

3. Przebieg ćwiczenia.

Do ćwiczenia potrzebne są:

• butla o pojemności 15 dm ³

• pompka

• przewody szklane i igielitowe.

W balonie szklanym i szczelnie zamkniętym o pojemności około 15 l znajduje się kilka mililitrów stężonego kwasu siarkowego, którego zadaniem jest pochłonięcie pary wodnej.

• Otwieramy kran aby wyrównać ciśnienie w balonie. Następuje wyrównanie cieczy w obu ramionach.

• Zamykamy kran , otwierając jednocześnie kanał umożliwiający zwiększenie przy pomocy pompki ciśnienia w balonie. Następnie zwiększamy ciśnienie obserwując różnicę wskazań poziomu cieczy na manometrze. Następnie przy różnicy 30 cm zamykamy kran. Przez około 2 min ustala się temperatura. Odczytujemy różnicę poziomu cieczy h1.

• Otwieramy kran powodując przepływ powietrza z balonu do atmosfery. Po zamknięciu kranu i wyrównaniu się temperatury odczytujemy różnicę wskazań na manometrze h2.

4. Pomiary i obliczenia.

Uzasadnienie wzoru:

h 1

Cp / Cv = ___

h 1 - h 2

Stosunek ciepła właściwego gazu przy stałej objętości i ciśnieniu jest wprost proporcjonalna do h 1 i odwrotnie proporcjonalna do różnicy h 1 i h 2.

Tabela pomiarów:

Przemiana izotermiczna				Przemiana izochoryczna
Lp.	Wysokość słupka cieczy w prawym ramieniu	Wysokość słupka cieczy w lewym ramieniu	h 1	Lp.	Wysokość słupka cieczy w prawym ramieniu	Wysokość słupka cieczy w lewym ramieniu	h 2	Cp/Cv
1.	33,0	11,8	21,2	1.	23,6	19,4	6,2	1,41
2.	35,2	9,5	25,7	2.	26,3	18,1	25,7	1,47
3.	33,4	11,5	21,5	3.	25,4	19,6	5,8	1,36
4.	51,1	19,5	37,4	4.	40,4	30,6	9,8	1,44

Średnia wartość Cp / Cv = 1,42

Średni błąd Cp / Cv = 0,0375

5. Wnioski

W tym ćwiczeniu zapoznaliśmy się z wyznaczaniem ciepła właściwego gazu przy stałej objętości do gazu przy stałym ćwiczeniu. Przypomnieliśmy sobie także wszystkie przemiany zachodzące w stanie gazowym. W ćwiczeniu tym oparliśmy się jednak na przemianie izotermicznej i izochorycznej.

---