LABORATORIUM FIZYCZNE POprawione, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka


LABORATORIUM FIZYCZNE

Ćwiczenie C2

Wyznaczanie stosunku Cp /Cv dla powietrza metodą Clementa i Desormesa.

Gortak Małgorzata

Krysiuk Krzysztof

DSZ-PC1

Gr.2

16.03.2006

Ocena:

  1. Wstęp teoretyczny.

W naszym doświadczeniu celu wyznaczenia κ gaz poddajemy trzem przemianom przedstawionym na wykresie. W balonie szklanym znajduje się powietrze pod ciśnieniem atmosferycznym p0. Za pomocą pompki zwiększamy ciśnienie do p0+ p1 (stan I na wykresie). Otwierając na kilka sekund zawór K2 łączący balon z powietrzem atmosferycznym powodujemy adiabatyczne rozprężanie gazu. Na wykresie jest to przejście od stanu I do stanu II. Korzystając z równania adiabaty, otrzymujemy:

0x01 graphic

po przekształceniu:

0x01 graphic

Wskutek rozprężania 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. Wskutek tego ciśnienie wzrasta do p0+ p2 (przemiana izochoryczna), co przedstawia prosta II - III na wykresie. Temperatury w punktach I i III są jednakowe (temperatura otoczenia). Zatem przejścia ze stanu I do III można dokonać na drodze przemiany izotermicznej.

0x01 graphic

Przemiany gazowe zachodzące w układzie do wyznaczania

współczynnika adiabaty κ powietrza metodą Clementa i Desormesa.

Korzystając z prawa Boyle'a - Mariotte'a, otrzymamy:

0x01 graphic

co po kolejnych przekształceniach daje nam:

0x01 graphic

W warunkach eksperymentu p1/p0<<1 oraz p2/p0<<1. Rozwijając logarytm w szereg możemy, więc ograniczyć się tylko do pierwszego wyrazu rozwinięcia:

0x01 graphic

0x01 graphic

W manometrze cieczowym p= ρ x g x h, gdzie ρ - gęstość cieczy, g - przyspieszenie ziemskie, h - różnica wysokości słupków cieczy w ramionach U-rurki. Możemy, więc zapisać:

0x01 graphic

Aby wyznaczyć κ należy zmierzyć tylko wskazania manometru tylko wskazania manometru h1 i h2.

Schemat układu do pomiaru współczynnika adiabaty κ

0x01 graphic

Schemat układu do pomiaru współczynnika adiabaty κ

  1. Wykonanie obliczeń do ćwiczenia:

0x01 graphic
zawarto w tabeli

0x01 graphic

0x01 graphic

Δκ - bezwzględna wartość odchyleń

Δκ 1 śr 1 =0,004

Δκ 2 śr 2 =0,006

Δκ 3śr 3 =0,006

Δκ 4 śr 4 =0,014

Δκ 5 śr 5 =0,006

Δκ 6śr 6 =0,004

Δκ 7 śr 7 =0,004

Δκ 8śr 8 =0,004

Δκ 9 śr 9 =0,004

Δκ 10 śr 10 =0,026

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Δh -dokładność pomiaru Δh1= Δh2=2mm=0,2 cm

0x01 graphic

  1. Tabela wyników

  2. Nr pomiaru

    h1

    h2

    h1 - h2

    κ

    κśr

    Δκ [10-3]

    Δκśr

    Δκśrśr

    1

    20,3

    5,2

    15,1

    1,34

    1,344

    2,23

    0,0019

    0,00142

    2

    20,4

    5,3

    15,1

    1,35

    3

    20,3

    5,1

    15,2

    1,35

    4

    20,4

    5,2

    15,2

    1,34

    5

    20,3

    5,3

    15,0

    1,35

    2,27

    6

    20,2

    5,3

    14,9

    1,35

    7

    20,3

    5,1

    15,2

    1,33

    8

    20,2

    5,2

    15,0

    1,34

    9

    20,1

    5,2

    14,9

    1,35

    10

    20,1

    5,1

    15,0

    1,34

    2,24

    1. Wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia:

    Przeprowadzane ćwiczenie miało na celu wyznaczenie współczynnika κ. W trakcie przeprowadzania ćwiczenia dało się zauważyć, iż stanowisko badawcze może dostarczyć wielu błędów podczas odczytu pomiarów. Głównie niedokładność opierała się na niedokładności odczytu wysokości słupka cieczy na manometrze.

    Wartość stałej adiabaty k odczytywana z tablic fizycznych dla powietrza wynosi k=1,31. Powodem różnicy wyników kśr i k odczytanego z tablic są właśnie powyższe błędy. Analizując wyniki możemy stwierdzić, że podczas wykonywania ćwiczenia często za późno zamykaliśmy zawór co powodowało niedokładności odczytów i wymagało korekt. Błąd odczytu h1 i h2 po ustabilizowaniu się poziomów jest niewielki ( 2mm) i nieznacznie wpływa na wynik.



    Wyszukiwarka

    Podobne podstrony:
    Laboratorium fizyki, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    O3-4gs, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    laborki J1, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    C@2, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    C4-7, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    Zeimer, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    LAB 0 P, Labolatoria fizyka-sprawozdania, !!!LABORKI - sprawozdania, Lab, !!!LABORKI - sprawozdania,
    Laboratorium fizyki, sgsp, fizyka, fizyka laborki
    J1-1, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    J1-6, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    fire, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    J1-6Krzychu cwiczenia J!, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    Tabela2, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    Tabele1i3, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka
    Laboty krztychu C4, SGSP, Fizyka, Fizyka lab, laborki fizyka

    więcej podobnych podstron