Wstęp teoretyczny

W ćwiczeniu wyznacza się ciepło molowe Cv powietrza poprzez przeprowadzenie przemiany izochorycznej gazu. Na podstawie zależności: dQv=dU i możemy

zapisać, że dla n moli gazu ciepło dostarczonego układu w warunkach zachowania stałej jego objętości dQv jest magazynowane w postaci przyrostu energii wewnętrznej dU zgodnie ze wzorem: dU = dQv = n Cv 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

Dla skończonych przyrostów mamy więc zależność:

która jest podstawą omawianego doświadczenia.

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 Δp = f(Vm) ma postać Δp = b Vm , a więc jest prostą o nachyleniu

Pomiar polega na wyznaczeniu powyższej funkcji i 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 Vn oznacza objętość naczynia z gazem, natomiast Vo objętość mola gazu przy określonym ciśnieniu i temperaturze.

---