А 11 «Механика және молекулалық физика» бөлімінен лабораториялық жұмыстар орындауға арналған әдістемелік нұсқау. Қызылорда. ҚМУ, 2007ж
жүктеу/скачать 2,13 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Жұмыстың орындалу ретi
- Алынған нәтижелердi математикалық өңдеу
- Бақылау сұрақтары
- Лабораториялық жұмыс №2.3 Газдардың жылу сиымдылықтарының қатынасын Клеман-Дезорм әдісімен анықтау Жұмыстың мақсаты
- Құрал-жабдықтар
| Құралдың сипаты
Стокс әдiсiмен сұйықтың тұтқырлығын анықтауға арналған құрал бiр-бiрiнен l см қашықтықта орналасқан А және В горизонталь белгiлерi бар (жоғарғы белгi сұйық деңгейiнен 8-10 см төмен болуы шарт) және зерттелетiн сұйықпен толтырылған, диаметрi D=5,6 см шыны цилиндар құбырдан тұрады. Цилиндр қабырғаға арнайы винттер көмегiмен және екi сақинамен тiк жоғары орналастырылып бекiтiлген. Қ ұлау уақыты электр секунд өлшеуiшiмен анықталатын диаметрлерi әртүрлi шарлар жиынтығы алынады. Шарлардың диметрлерi микрометрмен өлшенедi. А және В белгiлерлерiнiң ара қашықтығы кәдiмгi сызғышпен өлшенедi. 4-сурет
Шарлардың d диаметрлерiн микрометрмен өлшеу. Өлшеулердi үш рет жүргiзу. Цилиндрдегi белгiлеулердiң ара қашықтығын өлшеу (жоғарғы белгi сұйық деңгейiнен 10-15 см төмен жатуы керек). Шарды цилиндр центрiне дәлдеп сұйыққа түсiру және оның белгiлеулер арасын жүрiп өткен t уақытын өлшеу. Тәжiрибенi кемiнде 5 шармен орындау керек. Зерттелетiн сұйықтың (глицериннiң) с тығыздығын және шардың ш тығыздығын (шариктер жасалынған материалды оқытушыдан сұрап бiлу) әдебиеттердегi заттардың тығыздықтары келтiрiлген кестеден анықтау. Сұйықтың тығыздығын (4) формуламен есептеу. Алынған нәтижелердi кестеге толтыру.
Алынған нәтижелердi математикалық өңдеу Тұтқырлықтың арифметикалық орташа мәнiн есептеу. Стандартты сенiмдi аралықты есептеу (мұндағы n - өлшеулер саны) . Кестеден t(, n) Стúþдент коэффициентiн қажеттi сенiмдi және n өлшеулер санына тәуелдi анықтау. =St(, n) қателiгiн есептеу және нәтиженi келесi түрде жазу = Бақылау сұрақтары Сұйық ағысының қандай тәртiбi ламинарлық және турбуленттiк деп аталады? Рейнольдс саны ненi сипаттайды? Паскаль және Архимед заңдарын тұжырымдаңдар және түсiндiрiңдер. Жылдамдық градиентi деген не? Стокс әдiсiнiң практикада қолданылуын түсiндiрiңдер. Сұйықтың тұтқырлығына температураның әсерi қандай? Лабораториялық жұмыс №2.3 Газдардың жылу сиымдылықтарының қатынасын Клеман-Дезорм әдісімен анықтау Жұмыстың мақсаты: адиабата көрсеткішін анықтау (Пуассон коэффициенті). Құрал-жабдықтар: краны бар шыны ыдыс, су манометрі, сорғыш. Қысқаша теорияДененің жылу сиымдылығы деп денеге берілген жылу мөлшерінің берілген термодинамикалық процестегі дене температурасының өзгерісіне қатынасымен анықталатын физикалық шаманы айтады. (1) Жылу сиымдылығының өлшем бірлігі джоуль бөлінген кельвин (Дж/К). Дененің жылу сиымдылығы оның химиялық құрамына, массасына және термодинамикалық күйіне, сондай-ақ С анықтамасында айтылғандай жылуды қабылдағандағы дене күйінің өзгерісі процесіне тәуелді. Біртекті денелердің жылулық қасиеттері меншікті және мольдік (молярлық) жылу сиымдылықтары түсініктерімен сипатталады. Біртекті дененің жылу сиымдылығы дененің массасының с меншікті жылу сиымдылығының көбейтіндісіне тең. и (1/) Меншікті жылу сиымдылығының өлшем бірлігі джоуль бөлінген килограмм-кельвин (Дж/кгК). Сонымен, біртекті дене үшін және арасындағы байланыс келесі түрде жазылады (1//) Молярлық жылу сиымдылығы деп берілген термодинамикалық процестегі заттың бір моліне оның температурасын 1 К өзгерту үшін жұмсалатын жылу мөлшеріне тең болатын физикалық шаманы айтады: (1///) мұндағы - заттың молярлық массасы; c – заттың берілген процестегі меншікті жылу сиымдылығы. Жылу сиымдылығы дененің қандай жағдайда қыздырылатынына тәуелді. Денені тұрақты көлемде ( түрінде белгіленеді) немесе тұрақты қысымда ( ) қыздыру кезіндегі жылу сиымдылығы көбірек қызығушылық туғызады. Осы жылу сиымдылықтарының қатынасы (2) әр газ үшін маңызы бар шама болып табылады және Пуассон коэффициенті деп аталады. мәні санмен және молекуланың еркіндік дәрежесімен анықталады. Идеал газдарға қатысты көп заңдар белгіленген, соған байланысты әр түрлі процестер болады: а) изотермиялық, жүйе температурасы өзгермейтін процесс, ; б) изохоралық, жүйе көлемі өзгермейтін процесс, ; в) изобаралық, жүйе қысымы өзгермегенде жүретін процесс, . Іс жүзінде ең көп қызығушылық туғызатын процесс, адиабаталық, бұл жүйе мен сыртқы орта арасында жылу алмасу болмағанда жүзеге асатын процесс. Идеал газ адиабатасының теңдеуін, яғни адиабаталық процесс кезіндегі идеал газ күйі параметрлерінің байланыс теңдеуін табу үшін, термодинамиканың бірінші бастамасының теңдеуін пайдаланамыз, мұндағы dU ішкі энергия орнына өрнегін қойып және элементар жұмысты түрінде жазамыз: (3) Сыртқы ортамен жылу алмасу болмағанда, . Сондықтан адиабаталық процесс үшін (3) теңдеу келесі түрде қысқарады: (4) Менделеев-Клапейрон теңдеуінің екі жағын бірдей дифференциалдаймыз және келесі теңдікке келеміз (5) (4) теңдеуді қатынасына көбейтіп, оны (5) теңдеуге қосамыз. Нәтижесінде төмендегі теңдеуді аламыз (6) мұндағы (6) теңдеуді көбейтіндісіне бөлеміз (7) Осы теңдеудің сол жағын түрінде жазуға болады, бұдан шығатыны . Идеал газдың және айнымалылары арқылы өрнектелетін адиабата теңдеуін алдық. Бұл теңдеу Пуассон теңдеуі деп аталады, - адиабата көрсеткіші. жүктеу/скачать 2,13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|