Определение отношений теплоемкостей воздуха методом адиабатического расширения (методом Клемана-Дезорма). Вариант 1

БГУ

Химический факультет

Отчет по лабораторной работе № 12

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЙ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ

ВОЗДУХА МЕТОДОМ АДИАБАТИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ

(МЕТОДОМ КЛЕМАНА - ДЕЗОРМА)

выполнили студенты

1 курса 1 группы

Шахно Дмитрий,

Бородич Ирина

Минск, 2010

Цель.

Определить отношение С_Р к С_V воздуха методом адиабатического расширения с предельной относительной погрешностью e, не превышающей 5 %.

Описание установки.

                        А-баллон с воздухом

В-монометр

                        Рис.1

Расчетные формулы.

 ,                                                                                          (1)

где  h₁,h₂- разности уровней в коленах манометра , DР₁- изменение давления сжатого газа,DP₂-изменение давления газа в сосуде после закрытия крана, g-отношение теплоемкостей

g = C _m,p/ C _m,V,                                                                                                                                                   (2)

где C _m,p - молярная теплоемкость при постоянном давлении,C _m,V -    молярная теплоемкость при постоянном объеме 

    ,                                                                        (3)

где - минимальная относительная погрешность измерения отношения теплоёмкостей;  - минимальная абсолютная погрешность ,                               (4)

где  ,                                                                                                                     (5)

где - максимальная предельная погрешность прибора,                     

 ,                                                                                                                             (6)

где р=0,95 – доверительная вероятность, h – интервал округления    

                                                                                                (7)

                                                                                                 (8)

Выполнение работы.

Таблица 1. Результаты измерений высоты столбца жидкости и вычисление отношения теплоёмкостей воздуха по формуле (1)

g_{среднее}=1,266

Контрольный расчет.

Dh_1приб=Dh_2приб=2/3*0,5=0,333*10^-3  м

Dh_1окр=Dh_2окр=0,95*1/2=0,475*10^{-3 м}

Dh=*10^{-3 м}

= - 2,38 м^-1

= - 11,16 м^-1

=6,62*10^-3

e=0,5%

g=(1,266 ±0,007),  e=0,52%, при р=0,95

Окончательный результат.

g=(1,266 ±0,007),  e=0,52%, при р=0,95

Вывод.

- В ходе эксперимента методом адиабатического расширения получено отношение теплоемкостей воздуха.

- Полученная минимальная относительная погрешность имеет маленькое значение т.к. метод  эксперимента достаточно прост для выполнения в лабораторных условиях.