Далее: 3.  Описание принципиальной схемы Вверх: Лабораторная работа №6 Назад: 1.  Вопросы для подготовки

2.  Краткая теория

Элементарная теплота $\delta Q$ связана с бесконечно малым изменением температуры $dT$следующим образом:

$$\delta Q=CdT .$$ (1)

Величина $C$ характеризует тепловые свойства тела и называется теплоемкостью. Теплоемкость численно равна количеству теплоты, необходимому для повышения температуры на 1 градус (Кельвин).

Для характеристики тепловых свойств веществ существуют понятия удельной $c$ и молярной $C$ теплоемкости. Связь между ними выражается так:

$$C=Mc ,$$ (2)

где $M$ -- молярная масса.

В газе различают теплоемкости: при постоянном давлении -- удельную $c_p$ и молярную $C_p$; при постоянном объеме -- удельную $c_{_V}$ и молярную $C_{_V}$. Это связано с тем, что необходимое для нагревания количество теплоты зависит от условий его подвода.

Можно показать, что молярные теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме связаны уравнением Майера:

$$C_p=C_{_V}+R .$$ (3)

С достаточной точностью калориметрическим методом можно измерить лишь $C_p$. Теплоемкость газа при постоянном объеме непосредственно определить трудно, так как масса газа в нагреваемом сосуде мала по сравнению с массой калориметра, и измерения недостаточно точны. Поэтому $C_{_V}$ находят опытным путем, измеряя $C_p$ и отношение теплоемкостей:

$$\gamma={C_p\over C_{_V}} .$$

Отношение теплоемкостей $\gamma$ входит в уравнение Пуассона для адиабатического процесса:

$$PV^\gamma=const .$$ (4)

Согласно классической теории теплоемкости идеального газа $\gamma$ не зависит от температуры и однозначно определяется числом степеней свободы $i$ его молекул.

В настоящей работе для измерения $\gamma$ (показателя адиабаты) применяется метод Клемана-Дезорма.

Далее: 3.  Описание принципиальной схемы Вверх: Лабораторная работа №6 Назад: 1.  Вопросы для подготовки