Измерение показателя адиабаты
4/10Адиабатический процесс для идеального газа описывается уравнением \(pV^\gamma = \text{const}\), где \(p\) — давление, \(V\) — объём, \(\gamma\) — безразмерная величина, называемая показателем адиабаты. Для определения \(\gamma\) ставят следующий эксперимент. Стеклянный баллон заполняют исследуемым газом и измеряют его давление \(p_1\), большее атмосферного давления \(p_0\). При этом температура в баллоне равна температуре в комнате. Затем на короткое время открывают кран и часть газа выходит из баллона. Можно считать, что при открытом кране оставшийся в баллоне газ расширяется адиабатически. Кран закрывают, когда давление в баллоне становится равно \(p_0\). После этого дожидаются выравнивания температур в баллоне и комнате и измеряют давление в баллоне \(p_2\) в конечном состоянии. Определите \(\gamma\), если \(p_0 = 10^5\) Па, \(p_1 = 1{,}060 \cdot 10^5\) Па, \(p_2 = 1{,}017 \cdot 10^5\) Па.
Примечание. Возможно, окажется полезной приближённая формула \((1 + x)^n \approx 1 + nx\), \(x \ll 1\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСледите за той порцией газа, которая осталась в баллоне: она расширилась адиабатически от меньшего объёма до объёма баллона. Конечное давление \(p_2\) связано с количеством газа в баллоне уравнением состояния.
Ответ\(\gamma \approx 1{,}4\).
Похожие задачи
- Адиабатическое расширение аргона МОШ 2012/13, 10 кл.
- Адиабата аргона МОШ 2012/13, 11 кл.
- Добавка гелия и адиабатное сжатие МОШ 2016/17, 11 кл.
- КПД цикла из изохор и адиабат МОШ 2011/12, 11 кл.
- Цикл с адиабатой МОШ 2011/12, 11 кл.
- Цикл с гелием МОШ 2017/18, 10 кл.