1id066

Ćwiczenie 11

Pomiar ciepła molowego powietrza metodą rozładowania kondensatora

11.1. Wstęp teoretyczny

Należy zapoznać się z wiadomościami o pojemności cieplnej gazów przedstawionymi w ćwiczeniu 10.

W ćwiczeniu wyznacza się ciepło molowe c_v powietrza poprzez przeprowadzenie przemiany izochorycznej gazu. Na podstawie zależności (10.3) i (10.5) możemy zapisać, że dla n moli gazu ciepło dostarczane do układu w warunkach zachowania stałej jego objętości dQ_v jest magazynowane w postaci przyrostu energii wewnętrznej dU zgodnie ze wzorem:

(11.1)

dU p dQ_v =n-c_v‘dT

gdzie: dT - oznacza przyrost temperatury.

Z równania gazu doskonałego p• V = n-R-T wynika, że V• dp = n- R-dT. Uwzględniając to, otrzymujemy:

₍₁₁₂₎

nR    p

Dla skończonych przyrostów mamy zależność:

p

która jest podstawą omawianego doświadczenia.

W eksperymencie ogrzewanie gazu realizowane jest przez rozładowanie kondensatora o pojemności C (naładowanego wcześniej do napięcia V_m) poprzez spiralę oporową. Energia zgromadzona w kondensatorze C-V²12 w spirali zamienia się na ciepło, a ta z kolei ogrzewa gaz, podwyższając jego energię wewBf&znąońU: