mekhanika_lab_11
.docxПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и высшего образования РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра общей технической физики
Отчет по лабораторной работе №11
По дисциплине Физика
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Определение отношения теплоёмкости при постоянном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме для воздуха методом стоячей волны
Автор: студент гр. СПС-18 ______________ Поникарова Д.О.
(подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА: _____________
Дата:
ПРОВЕРИЛ _доцент _____________ / Ломакина Е.С. /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2019
Цель работы: определить = Cp/CV методом стоячей звуковой волны.
Краткое теоретическое содержание
Явление, изучаемое в работе: адиабатический процесс
С точки зрения термодинамики процесс распространения звуковой волны в газе можно рассматривать как адиабатический, так как изменение давления происходит так быстро, что смежные области среды не успевают обмениваться теплом. Таким образом, для вычисления необходимо определить скорость распространения звуковых колебаний. В работе эта скорость определяется методом стоячей волны.
Если в трубе, один конец которой закрыт, возбудить звуковые колебания, в ней в результате наложения двух встречных волн (прямой и отражённой) с одинаковыми частотами и амплитудами будут возникать стоячие волны. В определенных точках амплитуда стоячей волны равна сумме амплитуд обоих колебаний и имеет максимальное значение; такие точки называются пучностями. В других точках результирующая амплитуда равна нулю, такие точки называются узлами. Расстояние между ближайшим узлом и пучностью равно /4, где - длина бегущей звуковой волны. Таким образом, измерив расстояние между узлом и пучностью или между двумя ближайшими пучностями (/2), можно найти длину бегущей звуковой волны . Фазовая скорость волны рассчитывается через длину волны по соотношению
Схема установки
Рис.1. Экспериментальная установка
В экспериментальную установку (рис.2) входят: стеклянная труба, в которой создаётся стоячая волна, звуковой генератор (ЗГ), микровольтметр, частотомер (Ч). В стеклянную трубу вмонтированы неподвижный микрофон (М) и телефон (Т), который может свободно перемещаться вдоль оси трубы.
Основные расчетные формулы
Расстояние между ближайшими пучностями
Длина звуковой волны
Скорость звука
Где
Показатель адиабаты
Где
Погрешность косвенных измерений
Результаты измерений и вычислений
Исходные данные: Т=21
Погрешности прямых измерений:∆l=0,05мм; ∆T = 0,1
Вычисления:
Результат:
Отклонение экспериментального значения вязкости жидкости от теоретического :
Вывод: В ходе эксперимента с помощью метода стоячей воды был измерен коэффициент Пауссона