Порядок выполнения работы

1. Закройте кран К₁ и отпустите зажим К₂. С помощью насоса осторожно накачайте в сосуд воздух до тех пор, пока разность уровней жидкости в манометре станет равной 20÷30 см.

2. Зажмите резиновый шланг от насоса зажимом и, когда давление воздуха в сосуде установится, отсчитайте разность h₁ уровней α в манометре (отсчет производится по нижним уровням менисков жидкости): h₁ = α₂ – (-α₁) = α₁ + α₂.

3. Быстро полностью откройте и (после прекращения звука выходящего воздуха) закройте кран К₁, выравнив таким образом давление в сосуде с атмосферным.

4. После установления равновесного состояния (нового значения давления и комнатной температуры) произведите второй отсчет разности h₂ уровней ά в манометре : h₂ =ά₁ + ά₂.

5. По формуле (16) вычислите γ.

6. Измерения по пунктам 1÷5 проведите три раза, меняя каждый раз величину h₁. Результаты измерений и расчетов занесите в табл. 2.

Таблица №2

Номер опыта j	Показания манометра		h1	Показания манометра		h2	γj
	левый уровень α1	правый уровень. α2		левый уровень ά1	правый уровень ά2
1
2
3

7. Проведите оценку ошибок измерений по следующей схеме:

а) вычислите среднее арифметическое:

,

где n – число измерений; j – номер опыта;

б) найдите остаточные ошибки отдельных измерений:

;

в) вычислите среднюю квадратичную ошибку среднего значения :

;

г) задайтесь значением доверительной вероятности δ = 0,95 и по таблице Стьюдента найдите коэффициент Стьюдента для трех измерений t_δ(n);

д) оцените границы доверительного интервала результата измерений:

;

е) вычислите относительную погрешность:

;

ж) окончательный результат запишите в виде

, при δ = 0,95 и n = 3.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1. Какие теплоемкости Вам известны

2. От чего зависит теплоемкость газов? Почему С_р > С_v?

3. Каков физический смысл молярной газовой постоянной R?

4. Объясните изменения температуры газа в процессе опыта.

5. Объясните, почему адиабата при расширении газа спадает круче, чем изотерма?

6. Что такое число степеней свободы? Как зависит от числа степеней свободы С_v и γ? Зная γ (из опыта), рассчитайте число степеней свободы молекулы воздуха.