Repetitor.Biniko.com
   Образовательный портал


Бесплатный каталог репетиторов
Новости   Профессии   Блоги
Вопросы и ответы   Форум
On-line тестирование






 
Главная
Поиск
Новости
Статьи
Профессии
ЕГЭ - Россия
ВНТ - Украина
ЕНТ - Казахстан
ЦТ - Беларусь
Блоги
Репетиторы
Вопросы и ответы
On-line тестирование
Форум

 




Регистрация:

  Учителя
  Учащиеся
Логин:    Пароль:   


Блоги

Категория: Физика

22. Определение Cp/tV методом Клемана и Дезорма

22. Определение Cp/tV методом Клемана и Дезорма



Клеман (ум. 1841) и Дезорм (1777-1862) в 1819 году предложили и осуществили следующий метод измерения отношения тепло-емкостей y=CpjCv для газов. Стеклянный баллон вместимостью в несколько литров (рис. 20) наполняется исследуемым газом при

атмосферном давлении. С помощью насоса в баллон дополнительно на-качивается небольшая порция того же газа, затем кран Ki закрывается. Спустя короткое время температура газа в баллоне сравняется с температурой окружающего воздуха. После этого водяным манометром измеряют давление газа в баллоне. Обозначим это давление Р1г а температуру газа 7. Затем на короткое время открывают кран К2- При открытом кране К часть газа выйдет из баллона, и его давление Р0 сравняется с атмосферным. При этом газ, оставшийся в баллоне, адиабатически расширится, совершив работу против давления окружающего воздуха. Вследствие этого его температура понизится до некоторого значения Т. Во все время этого кратковременного процесса кран /С2 открыт. Затем кран К2 быстро закрывается, и газ начинает медленно нагреваться, пока его температура не сравняется с температурой Т0 окружающего воздуха. Пусть



§ 22i ОПРЕДЕЛЕНИЕ CplCy МЕТОДОМ КЛЕМАНА И ДЕЗОРМА 79

давление газа в этот момент равно Р3. По измеренным давлениям Рх, Ро, Ро можно вычислить отношение теплоемкостей у = Cp!Cv.

Для этого мысленно выделим внутри нашего баллона произвольную порцию газа, ограниченную замкнутой поверхностью. Эта поверхность на рис. 20 изображена пунктиром. Она играет роль оболочки, в которую заключена рассматриваемая порция газа. В различных процессах газ, заключенный в эту оболочку, будет расширяться и сжиматься, совершая работу против давления окружающего газа и обмениваясь с ним теплом. Поскольку кинетическая энергия возникающего макроскопического движения невелика, эти процессы могут рассматриваться как квазистатические. В моменты отсчета давления параметры, характеризующие состояние газа внутри оболочки, имеют следующие значения:

1 состояние: Рх Т0 Vlt

2 состояние: ^ Г V2,

3 состояние: Р2 Т0 V2.

Разности давлений Рх — Р0 и Р2 — Рх в сотни и тысячи раз меньше атмосферного давления Р0, а потому для упрощения вычислений с этими разностями можно обращаться как с бесконечно малыми дифференциалами. То же относится и к соответствующим изменениям объема выделенной порции газа. Переход газа из состояния 1 в состояние 2 совершается адиабатически, а потому соответствующие изменения давления и объема связаны уравнением адиабаты (21.2). Полагая в нем dV = V2— Vi, dP = Pv — Ръ можно написать

yP(v2-v1) + V(p0-p1)=o.

В состояниях же 1 и 3 температуры газа одинаковы, а потому в этих состояниях произведение PV одно и то же. Следовательно, соответствующие изменения давления и объема связаны соотношением PdV + VdP = 0, или

P(V2-l/1)+l/(P2-P1) = 0. Из этого соотношения совместно с предыдущим получаем

Y=-gEg- (22Л)

В эту формулу входит отношение разностей давлений, а потому безразлично, в каких единицах измерять изменения давления. Проще всего разности давлений измерять в миллиметрах водяного столба с помощью манометра, как это показано на рис. 20.



ЗАДАЧА





Предполагая, что адиабатическая постоянная у не зависит от температуры, обобщить формулу (22.1), не вводя предположения о малости разности давлений Рг - Р0 и Рг- Р2.

При выводе формулы (22.1) использовалось уравнение адиабаты в дифферен-циальной форме (21.2), а потому формула справедлива не только в том случае, когда отношение у постоянно, но и в тех случаях, когда оно меняется при изме-нении температуры. По этой причине мы и отдали предпочтение уравнению адиа-баты в дифференциальной форме и не пользовались при выводе уравнением ее в интегральной форме (21.3), предполагающей постоянство отношения у.



Автор: Диков Александр Дата: 2010-05-17 00:53:25 Просмотров: 983


Комментарии отсутствуют


 

Добавить комментарий:


Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

 

    Репетиторы, математика, русский язык, физика, сдать ЕГЭ, ЕГЭ 2012, тестирование ЕГЭ, ответы по ЕГЭ, репетитор, карта сайта,


    Все права защищены и принадлежат авторам размещающих материалы на сайте. Данный сайт ни какой ответственности за размещенный материал не несет. Копирование материалов возможна только с указанием URL ссылки на исходный материал.