Dujų izobarinės ir izochorinės savitųjų šilumų santykio matavimas

Ištrauka

Laboratorinis darbas
Dujų izobarinės ir izochorinės savitųjų šilumų santykio matavimas

Pagrindiniai teoriniai klausimai.
1. Izoterminiai ir adiabatiniai procesai dujose.
2. Idealiųjų dujų izobarinės ir izochorinės savitųjų šilumų santykis.
3. Vidinės energijos priklausomybė nuo laisvės laipsnių skaičiaus.
Matavimo metodai. Matuojant Klemano ir Dezormo būdu,
atliekamas adiabatinis ir po to izoterminis procesai.
Aparatūros schema pavaizduota 3 pav. Oras šiek tiek
suslegiamas inde ir uždaromas čiaupu. Slėgis matuojamas
skysčio U formos manometru. Šiam tikslui gerai tinka
transformatorinė alyva. Čiaupą trumpai atsukus ir vėl
užsukus, oras adiabatiškai išsiplečia ir atšąla, o slėgis inde
sumažėja nuo P iki aplinkos oro slėgio Pa. Po to oras pamažu
įšyla iki aplinkos temperatūros T, o slėgis inde padidėja iki
tam tikros vertės P. Stovinčiųjų bangų metodai pagrįsti garso
greičio dujose priklausomybe nuo y vertės. Stovinčiosios
bangos sukeliamos vamzdyje, kurio viename gale yra
garsiakalbis, prijungtas prie harmoninės įtampos
generatoriaus G, o kitame - stumdomas ritinio formos dėklas
su mikrofonu. Dėklo dugne, nukreiptame į vamzdžio vidų, yra
nedidelė kiaurymė. Mikrofono elektrinis signalas
paduodamas į oscilografą. Esant tam tikram oro stulpo
vamzdyje ilgiui, garsas sustiprėja. Tai nustatome iš klausos ir
stebėdami signalą oscilografo ekrane. Atstumas tarp gretimų
mikrofono padėčių, atitinkantis garso
sustiprėjimus, lygus pusei bangos ilgio.
Kitas stovinčiųjų bangų metodas
pagrįstas pastovaus ilgio oro stulpo
akustinių virpesių amplitudės
priklausomybe nuo žadinimo dažnio.
Matavimo schema analogiška
pavaizduotai 5 pav. Keičiant įtampos dažnį, garsas sustiprėja tada, kai vamzdžio ilgis atitinka
sveikųjų pusbangių skaičių. Rezonanso sąlygos tokios pačios kaip ir metalinio strypelio virpesių
atveju.