Экспериментальная установка для изучения адиабатического расширения газов…
1
УДК 536.3
Экспериментальная установка для изучения
адиабатического расширения газов
в переменных «давление – температура»
© И.Н. Фетисов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Представлено описание лабораторной установки для изучения адиабатического
расширения газов путем измерения давления и температуры газа перед расшире-
нием и сразу после расширения. Дано описание малоинерционного термометра
сопротивления. Приведены результаты измерения адиабаты для влажного возду-
ха и показателя адиабаты.
Ключевые слова
:
адиабатический процесс, уравнение Пуассона, лабора-
торная работа.
Введение.
Широкая распространенность и важная роль адиаба-
тических процессов как в природе, так и в технике [1] обусловлива-
ет необходимость детального их изучения в лабораторном практи-
куме.
Однако известные лабораторные работы ограничиваются лишь
определением показателя адиабаты γ =
C
p
/
C
v
для газов методом
Клемана и Дезорма или по скорости звука в газе (см., например, ра-
боту [2]), причем в этих работах уравнение адиабаты для газов не
проверяют.
Для устранения отмеченных недостатков разработана экспери-
ментальная установка [3]. В процессе выполнения лабораторной ра-
боты измеряют давление
p
и температуру
T
газа до адиабатического
расширения (
p
1
и
T
1
) и сразу после адиабатического расширения (
p
2
и
T
2
) для проверки уравнения Пуассона для идеального газа
1
1
1 1
2 2
,
T p T p
(1)
а также определения значения показателя адиабаты γ.
Экспериментальная установка (рис. 1) состоит из разборного метал-
лического сосуда
1
диаметром 14 см, высотой 30 см и объемом 4,6 л,
манометра
4
для измерения избыточного давления Δ
p
газа в сосуде и
крана
5
для выпуска газа в атмосферу. Сосуд наполняется либо воз-
духом с помощью нагнетательного насоса, либо другим газом из бал-
лона со сжатым газом через входной патрубок
2
, снабженный вело-
сипедным ниппелем
3
с односторонним клапаном. Внешний вид
установки представлен на рис. 2.
