Лаба 5

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики
Кафедра информатики и прикладной математики
Физика
Лабораторная работа №5
«Определение отношения теплоемкостей Cp/Cv методом звуковых стоячих волн».
Выполнил Кудряшов А.А.
Группа 1121
Проверила Курашова С.А.
2011 г.
Цель работы: определение коэффициента Пуассона для воздуха при комнатной
температуре.
Формулы использующиеся при выполнении работы:
ΔQ = CmΔT/μ
(10.1)
ϒ = Cp/Cv
(10.2)
ϒ = (i + 2)/i
(10.3)
pVi = const
(10.4)
v = √(RT ϒ/μ)
(10.5)
y(x,t) = Acos(2πx/λ)cosωt (10.6)
l = λ/2
(10.7)
v = λυ
(10.8)
ii = Xi+1-Xi
(10.9)
v = 2lυ
(10.10)
Обработка результатов:
1)
T = 297 K
№
опыта
1
2
3
4
5
Координаты, соответствующие максимальной громкости
звука (мм)
90
210
330
450
570
90
210
330
450
570
90
210
330
450
570
90
210
320
440
560
100
210
335
455
560
Lср = 118.5
2) Скорость звука (формула 10.10)
v = 2 * 118.5/1000 * 1500 = 355 м/с
l
120
120
120
117.5
115
3) Коэффициент Пуассона (формула 10.5)
ϒ = v2 μ/(RT) = 355.5*355*29/1000/8.31/297=1.48;
ϒтеор = (i+2)/i = (5+2)/5 = 1.40
(формула 10.3)
4) Расчет погрешностей
Δv = ((Δυ/υ)2+(Δl/l)2)1/2*v = 12 (3.5%)
Δϒ = ((2Δυ/υ)2+(ΔT/T)2+ (Δ μ / μ)2)1/2* ϒ = 0.17 (11.9%)
Вывод:
В процессе выполнения работы опытным путем было получено значение
коэффициента Пуассона для воздуха равное 1.48±0.17 . Теоретическое значение
данной величины попадает в полученный диапазон, погрешность имеет
допустимые значения.