Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Описание метода и экспериментальной установки





Лабораторная работа 2.3.

 

Определение отношения теплоёмкостей воздуха
при постоянном давлении

и постоянном объёме резонансным методом.

 

Библиографический список

 

1. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1985.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1988. Т. 1.

 

Цель работы: определение отношения теплоёмкостей на основе изучения процесса распространения звуковой волны и измерения резонансным методом скорости звука при различных температурах воздуха.

Приборы и принадлежности: установка ФПТ 1-7

 

Описание метода и экспериментальной установки

Рассмотрим звуковую волну, распространяющуюся в газе вдоль закрытого канала. В предположении, что процесс распространения волны является адиабатическим, выражение для определения скорости звука в газе (формула Лапласа) имеет вид

Из формулы Лапласа следует

(1)

Таким образом, для определения отношения теплоёмкости g достаточно, измерить температуру газа в канале и скорость распространения звука. .

Скорость звука при заданной температуре газа может быть найдена резонансным методом. При распространении волны вдоль закрытого канала она многократно отражается от торцов. Звуковые колебания в канале являются наложением всех отраженных волн и достаточно сложны. Картинка упрощается, если длина канала равна целому числу полуволн:

(2)

где n - любое целое число; l - длина волны.

Если условие (2) выполнено, то волна, отраженная от торца канала, вернувшаяся к его началу и вновь отраженная, совпадает по фазе с падающей волной. Совпадающие по фазе волны усиливают друг друга. Амплитуда звуковых колебаний при этом резко возрастает – наступает резонанс.

При звуковых колебаниях слои газа, прилегающие к торцам канала, не испытывают смещения. В этих местах образуются узлы смещения. Они повторяются по всей длине канала через l/2. Между узлами находятся максимумы смещения (пучности).

(3)
Скорость звука v связана с частотой колебаний и длиной волны l соотношением v = ln. Подставляя в (2), получаем линейную зависимость резонансной частоты от номера резонанса:



где np - резонансная частота.

(4)
Зависимость (3) может быть проверена экспериментально. Изменяя частоту колебаний при постоянной длине канала, строят график np = f(n) и по тангенсу угла наклона прямой к оси абсцисс a определяют скорость звука

 



Для определения отношения теплоёмкостей g по скорости звука предназначена экспериментальная установка ФПТ 1-7, общий вид которой приведен на рис. 1.

Рабочий элемент установки представляет собой теплоизолированную трубу 4 постоянной длины. Температура воздуха в трубе изменя­ется с помощью электронагревателя (на трубу навита спираль З), мощность которого устанавливается регулятором 6. Температура воздуха измеряется полупроводниковым термометром 2 и регистрируется на цифровом индикаторе.

Звуковые колебания в трубе возбуждаются телефоном 1 и улавливаются микрофоном 5. Мембрана телефона приводится в движение пе­ременным током звуковой частоты, в качестве источника переменной ЭДС используется генератор звуковых колебаний, размещенный в блоке приборов установки. Частота колебаний, задаваемых звуковым генератором, регулируется ручками 7 "Грубо" и "Плавно" и регистрируется нa цифровом индикаторе.

Интенсивность возникающего в микрофоне сигнала фиксируется миллиамперметром, чувствительность которого регулируется ручкой 8 "Усиление". Пиковые значения тока, зарегистрированные миллиампер­метром при плавном изменении частоты колебании, соответствуют условию резонанса в канале.

Длина рабочей трубы L приведена на лицевой панели установки.






Date: 2015-04-19; view: 199; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2020 year. (0.008 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию