Определение отношения удельных теплоемкостей для воздуха методом стоящих звуковых волн
Автор: Эльвира Сафина • Апрель 4, 2023 • Лабораторная работа • 556 Слов (3 Страниц) • 303 Просмотры
Лабораторная работа № 6
«Определение отношения удельных теплоемкостей для воздуха методом стоящих звуковых волн»
Цель работы: определение отношения удельных теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме (γ=Сp/Cv) для воздуха методом стоящих волн.
Приборы и принадлежности: звуковой генератор, стеклянная трубка с миллиметровой шкалой, сосуд с жидкостью, телефонная трубка.
[pic 1]
К – длинная стеклянная труба с миллиметровой шкалой; S – сосуд с жидкостью;
Т –телефонная трубка, обращенная мембраной к трубе К;
М – трубочка, соединенная с наушниками; ГЗ-1 – звуковой генератор
Рисунок 1 – Схема установки
Расчетная формула:
γ=υ2М / RT0 ,
где | R – универсальная газовая постоянная; |
Т0 – абсолютная температура газа; М – молярный вес в газе (в нашей работе М – молярный вес воздуха); υ – скорость звука, которая определяется по формуле: υ = 2lν, l – расстояние между соседними узлами; ν – частота колебаний. | |
Таблица 1 – Результаты эксперимента
Номер опыта | ℓ, м | υ, м/c | γ | ∆γ/γ | ∆γ |
1 | [pic 2][pic 3] | [pic 4][pic 5] | |||
2 | |||||
3 | |||||
Среднее значение |
Т = 297 К;
∆Т = 0,16 К;
ν = 900 Гц;
Т = 297 К;
∆Т = 0,16 К; ν = 900 Гц; ∆ν = 0,5 Гц; ∆l = 0,5 мм;
∆М = 0,5･10-3 кг/моль; ∆R = 0,005 Дж/моль･К; М = 29･10-3 кг/моль;
R = 8,31 Дж/моль･К.
Вычисления: υ = 2lν
- υ1 =
- υ2 =
- υ3 =
- υср = (υ1 + υ2 + υ3) / 3 =
- ∆υ1 = [υ1 – υср] =
- ∆υ2 = [υ2 – υср] =
- ∆υ3 = [υ3– υср] =
- ∆ υср = (∆υ1 + ∆υ2 +∆ υ3) / 3 =
- γcp= (υcp2*М)/(RT)=
Вычисления погрешностей:
γcp=(υcp2*М) / (R*T)
lnγcp= 2lnυcp + lnМ – lnR – lnT
dγcp/γcp = 2dυcp/υcp + dМ/M – dR/R – dT/T
d заменяем на ∆, “-“ заменяем на “+”
- ε = ∆γcp/γcp = 2∆υcp/υcp + ∆М/M + ∆R/R + ∆T/T – относительная погрешность или ε % =
- ∆γcp = ε * γcp =– абсолютная погрешность
Окончательный результат запишем в виде:
- γ = γср [pic 6][pic 7]∆γср γ =
Вывод: Я определил(а) отношение удельных теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме (γ=Сp/Cv) для воздуха методом стоящих волн, которое составило:
...