Измерения с выпусканием воздуха

· Предварительно сжав резиновую грушу, вставляем её в трубку 3, нажимаем на клапан 4 (рис.2) и отсасываем часть воздуха из сосуда. При этом температура газа понизится и поэтому нужно выждать некоторое время (2-3 мин.) пока его температура не сравняется с температурой окружающей среды. В результате получим состояние газа, характеризующееся параметрами P₁,V₁, T₁.

· После отсчёта высоты h₁нажимаем на клапан 4 и впускаем воздух в сосуд до тех пор, пока давление воздуха в сосуде не сравняется с внешним давлением (уровни жидкости в манометре выравниваются), после чего клапан немедленно закрываем. Так как процесс 1®2 протекает очень быстро, то его можно считать адиабатным. При этом температура воздуха в сосуде повысится до значения T₂, а давление Р₂ станет равным атмосферному (P₂=P_a).

· Затем газ в сосуденачнёт изохорически медленно охлаждаться до температуры окружающей среды и перейдёт в состояние 3 ( точка 3 на рис.5).При этом давление в сосуде понизится до значения

измерения с выпусканием воздуха - student2.ru

гдеh₂– разность уровней манометрической жидкости. Отсчёт производят после того, как уровни манометрической жидкости остановятся (спустя 2-3 мин. после закрытия клапана)

3.ВЫВОД РАСЧЁТНОЙ ФОРМУЛЫ

Точки 1 и 3 (рис.4) лежат на одной и той же изотерме, соответствующей температуре T₁,.поэтому на основании закона Бойля-Мариотта можно записать

(3.1)

Процесс 1®2 является адиабатным и описывается уравнением Пуассона:

(3.2)

Найдём из уравнения (3.1) объём V₁ и подставим в уравнение (3.2):

С учётом того, измерения с выпусканием воздуха - student2.ru , , , а также после несложных преобразований можно получить

(3.3)

Формула (3.3) справедлива и для того случая, когда воздух в сосуде был сперва разрежен, а потом подвергнут адиабатному сжатию.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Измерение значений h₁ и h₂ необходимо проводить 10 раз при предварительном сжатии и 10 раз при предварительном разрежении воздуха в сосуде. Результаты измерений заносят в таблицу.