1. Перед началом работы убедиться в герметичности кранов и мест соединения трубок. Для этого накачайте в сосуд воздух и перекройте кран К. По манометру проследите за изменением давления h 1 в сосуде с течением времени t и постройте график h 1 =f(t). Если установка достаточно герметична, то по истечении некоторого времени 
, необходимого для установления термодинамического равновесия, давление в баллоне перестанет снижаться. В противном случае необходимо найти иустранить течь. Из графика рис. 3 определите время установления термодинамического равновесия .
2.Накачайте воздух в сосуд. Выждав время , измерьте избыточное давление h 1 воздуха в сосуде перед адиабатическим расширением. Затем на короткое время (только до момента выравнивания давлений) откройте кран К (см. рис. 1). Давление в сосуде и температура понизятся (давление до атмосферного, а температура станет ниже комнатной). Температура воздуха в сосуде сравняется с комнатной через время , после этого измерьте избыточное давление h 2,. Измерения повторяют 5 – 10 раз.
Величину 
подсчитать по формуле (3) для каждой пары значений h 1 и h 2. Результаты отдельных экспериментов будут заметно отличаться друг от друга. Разброс связан с временем открывания крана К: если кран закроем раньше, чем давление упадет до атмосферного, получим завышенные значения h 2 и ; если кран закроем с опозданием, получим заниженные значения h 2 и . Так как разброс отдельных результатов случаен, вероятным результатом измерения считаем среднее значение.
3. Результаты измерений h 1 и h 2 записать в таблицу. Подсчитать среднее значение . Оценить погрешность двумя способами: как случайную и как погрешность косвенных измерений. Сравнить их. Окончательный результат представить в виде
.
Дополнительное задание
Исследовать влияние времени открывания крана К на получаемый результат. Определить оптимальное время открывания крана К и проанализировать полученные результаты.
Контрольные вопросы
1. Какой процесс называется адиабатическим, и при каких условиях он протекает?
2. Приведите уравнение Пуассона. Чему равен показатель адиабаты? Что такое теплоемкость?
3. Опишите процессы, протекающие в сосуде при измерениях величин h 1 и h 2?
4. Как повлияло бы на результат наличие в сосуде паров воды?
Список рекомендуемой литературы
1. Лабораторный практикум по физике / Под ред. А.С. Ахматова. – М.: Высш. шк., I960. – 360 с.
2. Савельев И.В. Курс общей физики: В 3 т. Т. 1. – М.: Наука, 1989. – 352 с.
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
В цикле лабораторных работ по данной тематике исследователь знакомится с характеристиками электрического и магнитного полей и методами исследования этих полей, учится собирать электрические цепи, приобретает навыки работы с электроизмерительными приборами. В работах используются основные законы электромагнетизма.
Порядок оформления отчета о выполнении лабораторной работы
В лаборатории электрических и магнитных измерений
Отчет должен содержать задание, спецификацию приборов, таблицу измерений, пример расчета. При обработке результатов делаются все необходимые расчеты искомой величины и погрешностей измерений в соответствии с заданием. Окончательный результат записывается с учетом погрешности. В конце отчета приводится краткое обсуждение полученного результата.
Спецификация приборов составляется, если в работе используются стрелочные приборы или имеются паспорта этих приборов, и записывается в виде табл. 1:
Таблица 1
| № п/п | Наименова-ние измери-тельного прибора | Завод-ской номер | Система прибора | Пределы измере-ний | Цена деления | Класс точности прибора | Абсо-лютная погреш-ность |
Сведения о свойствах стрелочного прибора содержатся на его панели.
Наименование прибора написано либо словом, либо символом, например V – вольтметр, мA – миллиамперметр.
Система прибора задается значком (табл. 2):
Таблица 2
| Система | Знак |
Магнитоэлектрическая
| |
Электромагнитная
| |
Электродинамическая
| |
Электродинамическая с магнитным экраном
| |
Индукционная
| |
Электростатическая
|
Пределы измерений задаются на панели прибора:
а) если несколько клемм подключения прибора – то цифрой, обозначенной рядом с клеммой;
б) если две клеммы подключения и переключатель пределов – то цифрой, обозначенной на переключателе.
Цена деления определяется отношением предела измерения к числу делений шкалы.
Класс точности обозначен на панели прибора в виде цифры, которая может иметь следующие значения: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.
Абсолютная погрешность вычисляется по формуле 
, где k – класс точности, An – номинальное значение измеряемой величины (предел измерений).
Лабораторная работа № 3-1