Кафедра: Физика Зертханалық жұмыс №18 Тақырыбы: Клеман және Дезорма тәсілімен y=Cp/Cv қатынас анықтау
жүктеу/скачать 58,19 Kb.
|
Ерас манас
- Бұл бет үшін навигация:
- Адиабаттық процесс
- Изотермиялық процесс
- Изобаралық процесс
- Изохоралық процесс
- Майер теңдеуі
|
Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министірлігі Қарағанды Техникалық Университеті Кафедра:Физика Зертханалық жұмыс №18 Тақырыбы: Клеман және Дезорма тәсілімен y=Cp/Cv қатынас анықтау Орындаған Аубакиров.Е.Қ ТС-23-1 тобы Тексерген:Бакиева.Ж.К Қарағанды 2023 Жұмыстың орындалу тәртібі: К1 қысқышты ашып насос жәрдемімен ыдысқа ептеп ауа сығылып енгізіледі. Манометрдегі судың деңгейлерінің айырмасы 25-30 см жеткенде К1 қысқыш жабылады 2-3 минуттан кейін ыдыс ішіндегі ауаның температурасы біраз төмендеп бөлмедегі температурамен теңескен жағдайда, h1 өлшейді К2 тығынын шапшаң ашып жабады. Бірнеше минут өткеннен кейін манометрдегі судың деңгейлерінің айырмасы тұрақталған жағдайда h2 өлшенеді Өрнек арқылы γ, Sγ, ∆γ-ны есептеп шығарады γ=h1/h1-h2 Sy=√∑(γ-γ i)²/n(n-1) ∆γ =Sγ*tp,n Тәжірибені 5 рет қайталап, табылған шамаларды таблицаға жазу керек
Бақылау сұрақтары: Дененің жылу сыйымдылығы, меншікті жылу сыйымдылығы, мольдік жылу сыйымдылығы дегеніміз не? Термодинамиканың бірінші заңы қалай тұжырымдалады? Қандай процесті адиабаталық деп атайды? Пуассон формуласымен жазыңыз Термодинамиканың бірінші заңын әр түрлі изопроцестер үшін жазыңыз Ср және Сv арасындағы байланыс Изотермиялық және адиабаталық процестер үшін дененің жылу сыйымдылғын жазыңыз Ауаны идеал газ деп есептеп Ср және Сv мәнін жазыңыз, γ-ның мәнін табыңыз Жауаптары: Жылу сыйымдылығы — дене температурасын 1°С-ге немесе 1 калорияға жоғарылату үшін берілетін жылу мөлшері. Яғни, дененің қандай да бір процестегі күйінің мардымсыз шексіз өзгерісі кезінде алатын және оларға температураны жоғарылату үшін қажет болатын жылу мөлшері. Массаның жылу сыйымдылығының бірлігі меншікті жылу сыйымдылығы деп аталады. Термодинамиканың бірінші бастамасы – бұл энергияның сақталу және түрлену заңы. Термодинамиканың бірінші бастамасын кейде келесідей тұжырымдайды: бірінші ретті мәңгілік двигатель тұрғызу мүмкін емес, яғни энергияны шығынсыз жұмыс периодты жұмыс жасайтын машина. Адиабаттық процесс — қоршаған ортамен жылу алмаспайтын физикалық жүйеде өтетін термодинамикалық процесс. Адиабаталық процесс жылу өткізбейтін қабықшалармен қоршалған жүйелерде өтеді деп есептелінеді. Сыртқы орта мен жүйе арасында жылу алмасып үлгере алмайтындай уақытта тез өтетін процестер (жылу оқшаулағыш қабықшалары болмайтын) адиабаталық процесс ретінде қарастырылады. Оған мысалы, дыбыстың ауада таралуы, жылу қозғалтқыштарының цилиндрі ішіндегі газдың сығылуы (немесе ұлғаюы) т.б. жатады. Газ сығылғанда температура көтеріледі, ұлғайғанда — төмендейді. Адиабаталық процесс қайтымды және қайтымсыз процесс түрінде өтуі мүмкін. Изотермиялық процесс – физикалық жүйеде тұрақты температурада жүретін процесс; термодинамикалық күй диаграммасында изотермамен кескінделеді.Изотермалық процессті жүзеге асыру үшін жүйе, әдетте, термостатқа орналастырылады. Бұл жағдайда термостаттың жылу өткізгіштігі өте үлкен болып келеді де, жүйе температурасының іс жүзінде термостат темп-расынан айырмашылығы болмайды. Изотермалық процесстің мысалына тұрақты температурадағы сұйықтықтың қайнауы не қатты дененің балқуы жатады. Изотермалық процесс кезіндегі идеал газда қысым мен көлемнің көбейтіндісі тұрақты болады. Изотермалық процесс кезінде жүйеге белгілі бір жылу мөлшері беріледі (не одан белгілі бір жылу мөлшері алынады) және оның есебінен сыртқы жұмыс жасалады. Идеал газ үшін ол жұмыстың шамасы мынаған тең: , мұндағы –газдағы бөлшектер саны, – абсолют температура, – Больцман тұрақтысы, және – газдың бастапқы және соңғы көлемдері. Изобаралық процесс – сыртқы тұрақты қысымда физикалық жүйеде өтетін процесс.Ол термодинамикалық диаграммада изобарамен кескінделеді. Изобаралық процесстің қарапайым мысалына ашық ыдыстағы суды қыздыру, еркін қозғалатын поршені бар цилиндрдегі газдың ұлғаюы жатады. Бұл екі жағдайда да қысым атмосфералық қысымға тең. Изобаралық процесс кезінде идеал газдың көлемі температураға пропорционал болады (Гей – Люссак заңы). Изобаралық процессте, жүйенің жылу сыйымдылығы изохоралық процеске (тұрақты көлемде) қарағанда көбірек болады. Мысалы, идеал газ үшін: Сp-Сv=k, мұндағы Cp және Cv – изобаралық және изохоралық процестердегі бір бөлшекке келетін жылу сыйымдылықтары.Изобаралық процессте идеал газдың жасайтын жұмысы -ге тең, мұндағы – қысым, – газ көлемінің өзгерісі. Изохоралық процесс – физикалық жүйеде тұрақты көлемде жүретін процесс. Ол термодинамикалық күй диаграммасында изохорамен кескінделеді.Изохоралық процессті көлемі өзгермейтін герметикалық (тұмшаланған) ыдыстағы газдар мен сұйықтықтарда жүзеге асыруға болады. Дене көлемінің өзгеруіне ішкі энергиясының өзгеруі жылудың жұтылуы не шығуы есебінен атқарылады. Температураның өзгеруіне байланысты газдың (сұйықтықтың) қысымы да өзгереді. Изохоралық процесс кезінде идеал газдың қысымы температураға пропорционал (Шарль заңы) болады. Нақты (идеал емес) газда Шарль заңы орындалмайды. Өйткені газға берілген жылудың белгілі бір бөлігі бөлшектердің өзара әсерлесу энергиясын арттыруға жұмсалады. Ал қатты денедегі изохоралық процессті атқару техникалық жағынан едәуір күрделі болып келеді. Сығылғыштығы өте аз қатты денедегі кез келген изотермалық процесті, бірнеше ондаған килобар қысымға дейін, изохоралық процесс деп есептеуге болады. 6. Клапейрон-Менделеев pVm=RT теңдеуін дифференциялдау арқылы Ср=Сv+R аламыз бұл формула Майер теңдеуі деп аталады. Ол Ср-дің Сv-ден мольдік газ тұрақтысы шамасында әрқашанда үлкен болатынын көрсетеді. Бұл тұрақты қысым жағдайында газды қыздыру кезінде, газды ұлғайту жұмысын жасауға жылудың тағы қосымша саны қажет болатындығымен түсіндіріледі, өйткені қысымның тұрақтылығы газ көлемінің ұлғаюымен сипатталады: Ср=(i+2)/2*R Термодинамикалық процестерді қарастыру кезінде әрбір газ үшін тән болып саналатын Ср-дің Сv-ға қатынасын білу қажет: γ= Ср/Сv=(i+2)/i және формулалардан мынадай қорытынды шығаруға болады: мольдік жылусыйымдылық еріндік дәрежелерінің санымен ғана анықталады және температураға тәуелді емес. жүктеу/скачать 58,19 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|