Определение отношения теплоёмкости при постоянном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме для воздуха методом стоячей волны, страница 3

Звуковой генератор вырабатывает синусоидальное напряжение звуковой частоты, которое подается на телефон. Переменный ток приводит в колебательное движение мембрану телефона, являющуюся излучателем звуковой волны. Отражённая от противоположной стенки трубы волна движется навстречу излучаемой и происходит их наложение. В результате в трубе возникает стоячая звуковая волна. В микрофоне происходит преобразование механической энергии волны в энергию электрического тока, величина которого измеряется микровольтметром. Частота звуковой волны устанавливается лимбом на генераторе, точное значение частоты измеряется частотомером. При перемещении телефона вдоль трубы ток (напряжение) в цепи микрофона будет меняться от минимального, когда микрофон попадает в узел, до максимального, когда он попадает в пучность. Таким образом, следя за показаниями микровольтметра, можно найти положения нескольких пучностей стоячей волны и вычислить ее длину.

Порядок выполнения работы

1) включить ЗГ и частотомер в сеть, прогреть приборы в течение 3-5-ти минут;

2) после прогрева установить необходимую частоту колебаний на звуковом генераторе (удобен диапазон 1000-1800 Гц), измеряя точное значение частоты частотомером;

3) перемещая телефон вдоль трубы, найти ближайшее к левому концу трубы положение телефона ℓ_k, при котором показание микровольтметра максимально, записать его в таблицу;

4) зафиксировать еще два-три положения, при которых показания микроамперметра (вольтметра) максимальны;

5) вычислить разность между соседними отсчётами  dℓ_k = ℓ_k – ℓ_k – 1 для всех наблюдавшихся пучностей, усреднить полученные значения;

6) по среднему расстоянию между пучностями  рассчитать длину бегущей волны
l = 2×и скорость по формуле (9);

7) повторить пп.3-6 для 4-5-ти значений частоты в интервале 1000-1800 Гц.

8) измерить температуру воздуха в помещении;

9) рассчитать g по формуле (8) при m = 2,9×10^-2 кг/моль (воздух), R = 8,31 Дж/(моль×К);

10) результаты измерений и расчётов оформить в виде таблицы:

Номер опыта	n Гц	ℓk м	dℓk м	l м	u м/с	Т ° С	g
1	1000
средние				`l = 2×	`u		`g
…