Изучение изотермического процесса (зависимости давления воздуха от объема при постоянной температуре)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Комсомольский - на - Амуре государственный технический университет»

Лабораторная работа №13

(Изучение изотермического процесса)

Группа                     6ЭЛ-1

Студент                   Цевелев М. М.

Преподаватель        Черепанов М. Д.    

2007

Цель работы: изучить зависимость давления воздуха от объема при постоянной температуре, измерить изотермический модуль всестороннего сжатия и массу газа.

Приборы и принадлежности: воздушные баллоны, насос, краны, клапан, соединительные трубки.

Изопроцессами называются процессы, при которых один из термодинамических параметров остается постоянным. При изотермическом процессе постоянна температура. Уравнение его в переменных p, V (давление, объем) легко получается из формулы:

pV=const

P

y

P

                                                                 

	V

Изотерма в координатах p, V                     Изотерма в координатах p, y

Для расчета необходимо построить изотерму в переменных давление – обратный объем (p, V), где . На диаграмме процесс изображается прямой линей (∆p – изменение давления, ∆y – изменение обратного объема). Тангенс угла наклона этой прямой к оси является произведением

Отсюда находим

Тогда масса идеального газа

			K1
	Kл

	Б1		Б2

Воздух насосом Н через клапан К_д закачивается в баллон Б₁. Давление его регистрируется манометром М. При этом краны К₁, К₂ и К₃ закрыты. Открывая кран К₁, мы увеличиваем объем, занимаемый воздухом, в два раза. Давление при этом уменьшается. Открыв затем кран К₂, увеличим объем в три раза и, тем самым, еще уменьшим давление. Кран К₃ служит для сообщения с атмосферой. Открыв его, мы выпускаем накаченный воздух в атмосферу. 

                               РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

p, кгс/см2	V, л	y=1/V
1,6	2	0,5
0,8	4	0,25
0,05	6	0,16

μ=29∙10^-3 кг/моль;     V₁=2∙10^{-3 м3};     p₁=15,68∙10⁴ Па;   y₁=0,5∙10³ ;

T=293 К;                    V₂=4∙10^{-3 м3};     p₂=7,84∙10⁴ Па;     y₂=0,25∙10³ ;

R=8,31 Дж/моль∙К;             V₃=6∙10^{-3 м3};     p₃=6,49∙10⁴ Па;     y₃=0,16∙10³ ;

Па;

Па∙м³

; ;                            

;

;  

;  кг

Вывод: чем больше давление, тем меньше объем и тем меньше изотермический модуль всестороннего сжатия газа при постоянной температуре.