 |
Оформление лабораторной работы к зачету
|
|
|
|
Полностью оформленная и подготовленная к зачету работа должна соответствовать следующим требованиям:
Выполнение всех пунктов раздела описания “Оформление отчета” (в черновике представлены все расчеты требуемых величин, заполнены чернилами все таблицы, построены все графики).
Графики должны удовлетворять всем требованиям, приведенным ниже.
Для всех величин в таблицах должна быть записана соответствующая единица измерения.
Записаны выводы по каждому графику (см. ниже шаблон)
Выписан ответ по установленной форме (см. ниже шаблон).
Записаны выводы по ответу (см. ниже шаблон).
Г Р А Ф И К (требования):
· на миллиметровке или листе в клетку, размер не менее 1/2 тетрадного листа,
· на графике: оси декартовой системы, на концах осей - стрелки, индексы величин, единицы измерения, 10N,
· на каждой оси - равномерный масштаб (риски через равные промежутки, числа через равное количество рисок),
· под графиком - полное название графика СЛОВАМИ,
· на графике - экспериментальные и теоретические точки ярко,
· форма графика соответствует теоретической зависимости (не ломаная).
ВЫВОД по ГРАФИКУ (шаблон):
Полученный экспериментально график зависимости __________________
название функции словами
от ______________ имеет вид прямой (проходящей через начало координат,
название аргумента
параболы, гиперболы, плавной кривой) и качественно совпадает с теорети-ческой зависимостью данных характеристик, имеющей вид ______________.
формула
ОТВЕТ: По результатам измерений и расчетов получено значение _________________________, равное _____ = (___ ± ____) 10 ___ _________
название физической характеристики символ среднее ошибка степень един.измер
|
|
|
ВЫВОД по ОТВЕТУ (шаблон):
Полученное экспериментально значение величины _________________,
полное название словами
равное _________________, с точностью до ошибки измерений,
число, единица измерения
составляющей ________________, совпадает (не совпадает) с табличным
число, единица измерения
(теоретическим) значением данной величины, равным ________________.
число, единица измерения
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА и ТЕРМОДИНАМИКА
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4_1
АДИАБАТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
Ознакомьтесь с теорией в конспекте и учебнике (Савельев, т.1, §82,97).
Выберите «Термодинамика и молекулярная физика», «Адиабатический процесс». Нажмите кнопку с изображением страницы во внутреннем окне. Прочитайте теорию и запишите необходимое в свой конспект лабораторной работы. Закройте окно теории, нажав кнопку с крестом в правом верхнем углу внутреннего окна.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
* Знакомство с компьютерной моделью, описывающей адиабатический процесс в идеальном газе.
* Экспериментальное подтверждение закономерностей адиабатического процесса.
* Экспериментальное определение показателя адиабаты, количества степеней свободы и структуры молекул газа в данной модели.
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ:
СОСТОЯНИЕ системы имеет фиксированные значения макроскопических параметров, описывающих систему в целом. Параметры, характеризующие систему в целом, называются ПАРАМЕТРАМИ СОСТОЯНИЯ. Примерами являются температура, давление, объем и т.д.
РАВНОВЕСНЫМ называется такое состояние системы, при котором все параметры системы имеют определенные значения, остающееся неизменными сколь угодно долго при неизменных внешних условиях.
ОБРАТИМЫМ называется процесс, при реализации которого в обратном направлении система проходит через те же состояния, что и при прямом ходе, но в обратной последовательности. Равновесные процессы всегда обратимы.
КРУГОВЫМ процессом (ЦИКЛОМ) называется процесс, при котором система после ряда изменений возвращается в исходное состояние.
|
|
|
УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона)
.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ тела численно равна отношению количества тепла d’Q, сообщенного телу, к изменению температуры тела dT, которое при этом произошло:
СТЕЛА = 
.
УДЕЛЬНОЙ теплоемкостью вещества называется отношение теплоемкости к массе тела.
Если тело нем меняет свой объем, то оно не совершает работы, поэтому при постоянном объеме тела переданное телу тепло dQ’ идет на изменение его внутренней энергии dU.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ ПОСТОЯННОМ ОБЪЕМЕ
СV = 
.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ идеального газа, молекулы которого имеют i степеней свободы
CP = 
(1).
ОТНОШЕНИЕ 
является константой (в определенном диапазоне температур) для данного газа. Эта константа называется показателем адиабаты.
Формула 
(2) устанавливает связь отношения теплоемкостей g с числом степеней свободы молекулы газа i.
ЧИСЛО (количество) СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ есть минимальное количество независимых координат, необходимых для однозначного описания положения молекулы в пространстве ИЛИ минимальное количество независимых движений, суперпозиция которых дает любое движение молекулы.
ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ всегда дает 3 степени свободы.
ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ дает 2 степени свободы для линейной молекулы и 3 степени свободы, если атомы в молекуле не расположены на одной линии.
КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ дает 2nКОЛ степеней свободы, где nКОЛ – количество независимых колебаний атомов в молекуле (у двухатомной молекулы nКОЛ = 1).
АДИАБАТИЧЕСКИМ называется процесс, происходящий без теплообмена с внешней средой (d’Q = 0). Уравнение адиабаты
PVg = const (3).
Принято также выделять ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ, ИЗОБАРИЧЕСКИЙ и ИЗОХОРИЧЕСКИЙ процессы.
МЕТОДИКА и ПОРЯДОК ИЗМЕРЕНИЙ
Внимательно рассмотрите картинку на рисунке, найдите рисунок элемента, в котором реализуется адиабатический процесс, обратите внимание на его теплоизоляцию. Найдите математическую формулировку условия теплоизоляции. Ознакомьтесь с графиками в правой части изображения.
Зарисуйте необходимое в свой конспект лабораторной работы.
|
|
|
|
|
|
