Лабораторная работа №4.

Тема: «Термодинамика – адиабатический процесс»

Цель: наблюдать процесс адиабатического сжатия или расширения

идеального газа.

Задачи:

1) Следить за паром газа по графикам.

2) Сравнить на плоскости давления и объёма кривые изображающее адиабатический и изотермический процессы.

3) Используя калькулятор, выполнить необходимые расчеты и проверить полученный результат с помощью компьютера.

Результаты:

Опыт №1

8.31(Дж/0K)

P1=0.30*105 (Па)

T1=1440K

V1=40.0*10-3 (м3)

18.33(Дж/0K)

P2=0.49*105 (Па)

T2=1740K

V2=29.9*10-3 (м3)

28.42(Дж/0K)

P3=0.96*105 (Па)

T3=2290K

V3=20.0*10-3 (м3)

38.38(Дж/0K)

P4=0.30*105 (Па)

T4=1440K

V4=40.0*10-3 (м3)

48.31(Дж/0K)

Опыт №2

8.31(Дж/0K)

P1=0.56*105 (Па)

T1=2670K

V1=39.5*10-3 (м3)

18.28(Дж/0K)

P2=0.89*105 (Па)

T2=3210K

V2=29.9*10-3 (м3)

28.29(Дж/0K)

P3=1.77*105 (Па)

T3=4220K

V3=1.99*10-3 (м3)

38.34(Дж/0K)

P4=3.44*105 (Па)

T4=5500K

V4=13.3*10-3 (м3)

48.31(Дж/0K)

Опыт №3.

8.31(Дж/0K)

P1=0.75*105 (Па)

T1=3600K

V1=40.0*10-3 (м3)

18.33(Дж/0K)

P2=1.22*105 (Па)

T2=34370K

V2=29.9*10-3 (м3)

28.34(Дж/0K)

P3=2.41*105 (Па)

T3=5740K

V3=1.99*10-3 (м3)

38.35(Дж/0K)

P4=4.68*105 (Па)

T4=7490K

V4=13.3*10-3 (м3)

48.31(Дж/0K)

Расчетные задачи.

№1

Дано:

= 1 моль

V1= 20.0*10-3 (м3)

V2= 30.0*10-3 (м3)

T1 = 4020K

Решение

P = R T1 / ( V2 * V1)

P = 1моль*8.31(Дж/0K*моль)*4020K / (30.0*10-3 м3)

P = 3.34*105 (Па)

P = P V2 / R T2

T2 =P V2 / R

T2 = 33.4*105Па*30.0*10-3 м3 /

(1 моль*8.31(Дж/0K) = 12060K

 

T2 - ? P - ?

 

Ответ: T2 = 12060K, P = 3.34*105 (Па)

№2

Дано:

= 1 моль

P = 3.34*105 (Па)

V1= 20.0*10-3 (м3)

V2= 30.0*10-3 (м3)

T1 = 4020K

T2 = 12060K

Решение

U =A

A = R(T2- T1)

A = 1моль*8.31(Дж/0K)*(12060K-4020K)

A = 6681.24 Дж

U - ?

 

Ответ: A = 6681.24 Дж

№3

Дано:

= 1 моль

V1= 20.0*10-3 (м3)

V2= 30.0*10-3 (м3)

T1 = 4000K

T = const

Решение

Pадиабат = R T1 / ( V2 * V1)

Pадиабат = 1 моль*8.31(Дж/0K)*4000K / (30.0*10-3 м*10-3 м3) = 3.32*105 Па

Pизотерм = R T1 / ( V2 * V1)

Pизотерм = 1 моль*8.31(Дж/0K)*4000K / (30.0*10-3 м*10-3 м3) = 3.32*105 Па

Pизотерм - ? Pадиабат - ?

 

Ответ: Pадиабат = 3.32*105 Па, Pизотерм = 3.32*105 Па

Выводы:

1)Я следил за параметрами идеального газа по графикам при адиабатическом расширении и сжатии идеального газа.

2) Отслеживали параметры P и V в заданных точках.

3)Доказал на расчетных данных справедливость закона адиабатического расширения и сжатия идеального газа.

В опытах закон выполняется не точно, так как:

а) В опытах использовался не идеальный газ.

б) Ошибка измерительных приборов.

в) Ошибка при расчетах.