Opracowanie wyników

f [Hz]	1/f [s]	Położenie słupa wody w rezonansie [cm]	λŚR / 2 [m]	λ [m]
Powietrze
700	0,0014285	0, 23, 47, 71, 95	0,24	0,48
900	0,0011111	5, 23, 42, 61, 80, 99	0,19	0,38
1200	0,0008333	13, 28, 42, 57, 71, 85, 100	0,145	0,29
CO2
700	0,0014285	3, 22, 41, 60, 79, 98	0,19	0,38
900	0,0011111	10, 25, 40, 55, 70, 85	0,15	0,3
1200	0,0008333	11, 23, 34, 45, 56, 68, 79, 90 12, 23, 34, 45, 56, 68, 79, 90	0,11	0,22

Wykres λ(1/f) dla powietrza

Wykres λ(1/f) dla CO₂

Prędkości dźwięku w badanych gazach:

• Powietrze - 339,98 [m/s]

• CO₂ - 266,9 [m/s]

Wyznaczenie stosunku κ

gdzie : R = 8,3144
, T = 294 K

Dla powietrza : μ = 0,028964 g/mol κ = 1,369

Dla CO₂ : μ = 0,04401 g/mol κ = 1,282

Obliczam liczbę stopni swobody korzystając ze wzoru:

Dla powietrza: i = 5 (przy zaokrągleniu do liczby naturalnej)

Dla CO₂ : i = 7

Niepewności pomiarowe.

Przyjmuję błąd wyznaczenia maksimum na 1 cm, więc Δλ = 2 cm

Błąd częstotliwości Δf przyjmuję 10 Hz.

Niepewności wyznaczenia prędkości dźwięku w badanych gazach:

• Powietrze - 3,21 [m/s]

• CO₂ - 1,55 [m/s]

Tablicowe wartości prędkości:

Powietrze - 343,8 [m/s] (doświadczalne - 339,98 ± 3,21 [m/s] )

CO₂ - 268 [m/s] (doświadczalne - 266,9 ± 1,55 [m/s] )

Porównując prędkości tablicowe z otrzymanymi w doświadczeniu można powiedzieć że są one zgodne, jedynie w przypadku powietrza wartość teoretyczna minimalnie nie mieści się w granicach błędu pomiarowego.

Wielkości teoretyczne stopni swobody:

Liczba stopni swobody dla powietrza wynosi 5, natomiast dla dwutlenku węgla 6 (ponieważ jest zbudowany z 3 cząsteczek). Doświadczalne wartości zgadzają nam się jedynie dla powietrza. W przypadku CO₂ odchyłkę od poprawnych wartości mogła powodować temperatura, która nieznacznie zmieniona powoduje dość dużą zmianę stosunku κ.

---