1) Открыв кран (5) при закрытом кране (2), с помощью насоса (3) накачивайте (осторожно!) воздух в баллон (1) до тех пор, пока разность уровней в манометре не достигнет 20-25 см.
2) Закройте кран (5) и, подождав, пока показания манометра станут постоянными, измерьте разность уровней в манометре Δh1. Результат запишите в таблицу 5.1.
| Таблица 5.1 | |||||
| Результаты измерений и вычислений | |||||
| № измерений | Δh1 | Δh2 | 
| 
| 
|
| Сумма | - | - | - |
3) Быстро откройте кран (2) и, после выравнивания уровней жидкости в коленах манометра, закройте его.
4) Следите по манометру за повышением давления в баллоне, когда давление перестанет изменяться, запишите в таблицу 5.1 разность уровней жидкости в манометре Δh2.
5) Опыт по пунктам 1) - 4) проделайте 7 раз.
6) Используя данные таблицы 5.1 по расчетной формуле (12) рассчитайте значения γ для каждого измерения и вычислите его среднее выборочное значение.
7) По доверительной вероятности, заданной преподавателем, рассчитайте доверительный интервал Δγ. Примите, что измерения были прямыми.
8) Запишите окончательный результат в виде 
, указав доверительную вероятность такой записи.
9) Сделайте выводы, сравнив экспериментально полученное значение γ со значением по теории, считая воздух, состоящий в основном из двухатомных молекул.
7. Контрольные вопросы.
1. Сформулируйте и запишите первое начало термодинамики. Запишите первое начало термодинамики для изопроцессов.
2. Внутренняя энергия системы. Работа расширения газа и её вычисление в изопроцессах.
3. Теплоёмкость вещества. Молярная, атомная и удельная теплоёмкости и связь между ними.
4. Теплоёмкость при постоянном объёме и при постоянном давлении. Связь между ними для идеального газа.
5. Вычислите теплоёмкости газов в интервале комнатных температур по классической теории: для одно-, двух- и многоатомных газов.
6. Описание установки и методики измерения.
7. Выведите расчётную формулу.
Вопросы для самостоятельной работы.
1) Два одинаковых медных шара нагреваются от 20 до 100º C. Один из них находится при этом на горизонтальной плоскости, а второй подвешен на практически нерастяжимой нити.
Опыт показывает, что количество теплоты, сообщаемое первому шару, оказывается несколько большим, чем второму, т. е. теплоёмкости шаров не одинаковы. Объясните причину этого явления.
2) Вычислите удельные теплоёмкости 
и 
для газовой смеси, состоящей из 7 г азота и 20 г аргона. Газы считайте идеальными.
3) В экипажах городского транспорта двери открывает и закрывает сжатый воздух. Очень часто с его помощью работают тормоза.
Нередко приходится слышать утверждение, что «сжатый воздух совершает работу за счёт потенциальной энергии, которой он обладает». Однако такое утверждение ошибочно, ибо при сжатии или расширении внутренняя энергия воздуха практически не меняется.
За счёт какого же источника энергии работают тормоза или открываются двери?
Литература.
1) Детлаф А. А. и др. «Курс физики». т. 1-м: Высшая школа, 1973, - 384 с., §§ 10.1; 10.2; 10,3; 10,5; 11,6.
2) Савельев И. В. «Курс общей физики». т. 1-м: Наука, 1982, - 432 с., §§ 83, 84, 87, 88.
3) Трофимова Т.И. Курс физики: Учебник для студ. вузов.-М.:Высш.шк.,1985.-432с. §§41,42,50-55.
Издательство кафедры физики ПГТУ 2010 тираж 10экз