Idealių dujų molinių šilumų santykio CP/CV nustatymas

Laboratorinis darbas Nr. MT – 10 IDEALIŲ DUJŲ MOLINIŲ ŠILUMŲ SANTYKIO NUSTATYMAS Darbo tikslas: Nustatyti oro molinių šilumų santykį ir palyginti su teorine verte. Teorinė eksperimento dalis: Molekulių laisvės laipsniai. Energijos pasiskirstymas pagal laisvės laipsnius. Kieti, skysti ir dujiniai kūnai sudaryti iš molekulių, kurios gali būti vienatomės, o taip pat dviatomės ir daugiatomės. Molekulės (atomo) padėtį nusakančių nepriklausomų kintamųjų skaičius vadinamas laisvės laipsnių skaičiumi. Jį atitinka molekulės galimų nepriklausomų judėjimo krypčių skaičius. Vienatomės molekulės judėjimas apibūdinamas trimis slenkamojo judesio laisvės laipsniais. Dviatomės molekulės judėjimas apibūdinamas trimis jo masės centro O slenkamojo judesio laisvės laipsniais ir dviem sukimosi laisvės laipsniais dvi statmenas tarpusavyje ir statmenas jungčiai AB ašis (1 a pav.). Taigi dviatomė molekulė turi 5 laisvės laipsnius. Trijų ir daugiau atomų molekulės turi 6 laisvės laipsnius (1 b pav.). Prie pakankamai aukštų temperatūrų “kietas” ryšys suyra – atomai pradeda svyruoti centro O atžvilgiu ir molekulės įgyja papildomus svyravimo laisvės laipsnius. Molekulinėje fizikoje galioja tolygaus energijos pasiskirstymo pagal laisvės laipsnius dėsnis: kiekvienam slenkamojo ir sukamojo judesio laisvės laipsniui vidutiniškai tenka kinetinės energijos. Čia T – absoliuti temperatūra, k = = – Bolcmano konstanta, R = 8,31 mol – universali dujų konstanta, NA = – Avogadro skaičius, nusakantis molekulių skaičių viename molyje. Svyruojamojo judesy laisvės laipsniui vidutiniškai tenka kinetinės energijos ir potencinės energijos, t.y. iš viso energijos kiekis kT. Dujų vidinė energija. Molinės šilumos Cp ir Cv. Pagal I termodinamikos (energijos tvermės) dėsnį: dQ = dU + dA, – suteikus dujoms šilumos kiekį dQ, dalis jos sunaudojama vidinei energijai padidinti dydžiu dU, o kita dalis – plėtimosi darbui dA atlikti. Jeigu sistemos jėgos atlieka darbą, tai dA>0 , o jei išorinės jėgos, tai dA0 , jeigu ji atiduoda, tai dQCv. Dažnai į įvairias lygtis įeina molinių šilumų Cp ir Cv santykis .  gali būti išreikštas per laisvės laipsnių skaičių: Darbo rezultatai: 1. Atlikus bandymus, buvo gauti tokie rezultatai (žr. 1 lentelę): lentelė1 Eil.nr h1, mm h2, mm I P tp,n-1 i teor 1 130 40 1,44 1,4 0,8 1,5 0,015 5 1,40 2 160 45 1,39 3 150 40 1,36 4 140 40 1,40 5 110 30 1,38 6 150 45 1,43 7 140 40 1,40 2. Apskaičiuojame santykį (): = 1,44 ; analogiškai randu likusias vertes. 3. Apskaičiuojame vidutinę reikšmę: = 1,400 4. Apskaičiuojame standartinę paklaidą : ; 5. Apskaičiuojame ribinę paklaidą : = 2,0 = 0,015 Taigi,  = (1,400  0,015) 6. Apskaičiuojame laisvės laipsnių skaičių i : = 5 Išvados: Gauta  vertė, t. y.  = (1,400  0,015)yra apytiksliai lygi oro  ( teor = 1,40). Tai reiškia, kad mes dirbome su oru, kurio laisvės laipsnių skaičius yra lygus 5, iš čia seka, jog tai yra dviatomė molekulė su standžia jungtimi.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!