Читать онлайн «Определение скорости звука в воздухе и показателя адиабаты акустическим методом»

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра физики ТУ БН ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА й В ВОЗДУХЕ И ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ ри АКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ Методические указания о к лабораторной работе по физике з ит по Ре Минск БНТУ 2011  УДК 536. 633. 3 (075. 8) ББК 22. 3я7 О 62 ТУ Составители: А. А. Баранов, И. А. Климович, А. И. Бибик БН Рецензенты: В. И. Кудин, В. А. Потачиц й На основе первого начала термодинамики изложена классическая тео- рия теплоемкости идеальных газов. Рассмотрен политропный процесс, ри включающий в себя все изопроцессы и, в частности, адиабатный процесс. Приведена методика определения скорости звука в воздухе в адиабатиче- ском приближении. Изложен метод определения показателя адиабаты для о воздуха акустическим методом. Для студентов инженерно-технических специальностей. з ит по Ре © БНТУ, 2011  Цель работы: изучить классическую теорию теплоемко- сти и политропный процесс для идеальных газов. Для адиа- батного процесса с помощью звуковой стоячей волны в трубке-резонаторе определить скорость звука в воздухе и по- казатель адиабаты. ТУ 1. Первое начало термодинамики. Теплоемкости газов Термодинамика есть раздел физики, изучающий состояние БН и поведение вещества на основе законов термодинамики (ТД). В данной работе будем использовать первое начало ТД. Первое начало термодинамика есть закон сохранения энергии для термодинамических систем. В дальнейшем в ка- честве термодинамической системы будем рассматривать й только идеальный газ, находящийся в сосуде. ри Идеальный газ – это газ, удовлетворяющий следующим ус- ловиям: 1) размеры молекулы газа пренебрежимо малы по сравне- нию с размером сосуда, в котором они находятся; о 2) взаимодействие молекул между собой и со стенками со- ит суда происходит по законам упругого удара; 3) молекулы не взаимодействуют между собой на расстоянии; 4) между столкновениями молекулы движутся по инерции. з Состояние идеального газа описывается уравнением Кла- пейрона–Менделеева: по m PV  RT . (1) Ре μ Таким образом, состояние идеального газа описывается термодинамическими параметрами: Р – давление газа, V – его объем, m – масса газа, μ – молярная масса, T – абсолют- ная температура по шкале Кельвина (T = t °С + 273), 3  R = 8,31 Дж/мольК – универсальная газовая постоянная.