Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Цель работы: ознакомиться с применением первого начала термодинамики к процессам в газах.

Задача работы: определить отношение удельных теплоемкостей воздуха при постоянном давлении и объеме методом Клемана-Дезорма.

Теоретическая часть

Теплоемкостью тела называется физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое нужно подвести к телу или отнять от него для изменения его температуры на 1K. Теплоемкость, отнесенная  к единице массы вещества, называется удельной теплоемкостью; теплоемкость, отнесенная к одному молю вещества, называется молярной. Обе эти величины являются характеристикой вещества, из которого состоит тело.

Из определения теплоемкости следует, что она выражается в Дж/К. Удельная теплоемкость измеряется в Дж/(кг*К), а молярная - в Дж/(моль*К). Между молярной теплоемкостью  и удельной  существует очевидное соотношение . где  - молярная масса вещества. Если моль вещества нагревается не на 1К, а на , то количество затраченной теплоты равно . Откуда

                            (2-6.1)

Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты, сообщаемое термодинамической системе, идет на изменение ее внутренней энергии  и на совершение работы :

.

Если нагревание происходит в условиях, когда объем остается постоянным, то соответствующая теплоемкость называется теплоемкостью при постоянном объеме, или изохорической теплоемкостью, и обозначается :

.

Так как теплота при этом тратится лишь на изменение внутренней энергии (свойство идеального газа), то

        и            ,

откуда

.

Если же при нагревании остается неизменным давление, то теплоемкость называется теплоемкостью при постояном давлении, или изобарической теплоемкостью, и обозначается :

,

откуда

.

Первое начало термодинамики принимает вид:

,

откуда

.

М

Б

К

Н

Рис. 2-6.1. Схема экспериментальной установки

М

Б

К

Н

Рис. 2-6.1. Схема экспериментальной установки

Из уравнения состояния идеального газа  следует, что , т.е.  (уравнение Роберта Майера). Оно показывает, что  больше  на величину универсальной газовой постоянной .

Величина отношения теплоемкостей газов  обозначается  . Она зависит от сорта газа, т. е. числа степеней свободы ( i ) молекул газа. В классической теории теплоемкостей . Соответственно для одноатомных газов ( ), , для двухатомных ( ), , и для трех- и многоатомных газов с нелинейными жесткими  молекулами ( ), . Величина  играет важную роль в теории теплоемкостей газов. Она входит в уравнение Пуассона ( ). Зная , можно не прибегая к непосредственному измерению , которое порой затруднено, оценить эту величину.

Существует несколько способов измерения . В данной работе представлен способ оценки величины  методом Клемана-Дезорма.