ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ’7-Тепловое движение Задание
Работа добавлена на сайт samzan.net:
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7:
«Тепловое движение»
Задание. Тепловое движение
А) Несмотря на хаотичность движения частиц и постоянное изменение их скоростей, рассчитанное значение температуры, приведенное в окнах рядом с рабочим окном, остается неизменным, потому что температура — это величина, характеризующая систему как одно целое; как бы ни располагались, двигались частицы, температура останется неизменной. Системы находятся в одинаковых условиях.
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
<v2> |
<Eкин> |
T |
|
vл |
12,05 |
5,8 |
6,85 |
4,95 |
5,9 |
9,25 |
7,5 |
1,8 |
– |
– |
– |
|
vл2 |
145,203 |
53,64 |
46,92 |
24,5 |
34,81 |
85,56 |
56,25 |
3,24 |
56,266 |
186,8·10-27 |
90,24·10-4 |
|
vп |
6,15 |
5,55 |
4,9 |
7,35 |
8,9 |
5,5 |
10 |
8,7 |
– |
– |
– |
|
vп2 |
37,82 |
30,8 |
24,01 |
54,02 |
79,21 |
30,25 |
100 |
75,69 |
53,975 |
179,2·10-27 |
86,57·10-4 |
Температуры приблизительно равны.
Б) Эксперимент 1:
- Число столкновений до перемещения перегородки: слева — 1004, справа — 986.
Между числами маленькое различие => давление в правой и левой частях объема будет отличаться несущественно. - Число столкновений до перемещения перегородки: слева — 1006, справа — 518.
В левой части объема количество столкновений будет больше, примерно в два раза. Давление будет больше в левой части объема, примерно в два раза. С левой стороны на перегородку будет действовать большая сила. Если бы перегородка была не закреплена, она бы не осталась в том же положении. Если дать возможность перегородке свободно перемещаться, в этом случае изучаемая термодинамическая система не будет находиться в состоянии равновесия.
В) Эксперимент 2:
- Вернули перегородку в центральное положение. Включили Нагрев и увеличили температуру в правой части объема ~ в два или в три раза. Получили: Tл — 86,7 К, Tп — 273,2 К.
- Очистили окна числа столкновений, а затем дождались, когда это число достигнет величины ~ 1000. Получили: слева — 68, справа — 1009. В правой части объема количество столкновений будет больно, примерно в 15 раз. В правой части объема будет давление больше и примерно в два-три раза? Потому что давление не зависит от количества столкновений, а в данном случае зависит от единственной изменившейся величины — температуры. Если дать перегородке свободно перемещаться, система не останется в том же состоянии. Перегородка будет перемещаться влево. Нет, нельзя в этом случае эту систему с подвижной перегородкой считать находящейся в термодинамическом равновесии.
Г) Эксперимент 3:
- Записали значение температур в левой и правой частях объема: Tл — 86,7 К, Tп — 273,2 К. Нажали кнопку Продолжить и удалили перегородку. Частицы перемешались.
- Новые значения температур в обеих частях: Tл — 191,5 К, Tп — 168,4 К. Среднее значение — 179,95 К. Повторили так ещё три раза: 1) Tл — 249,5 К, Tп — 110,4 К; 2) Tл — 126,2 К, Tп — 233,7 К; 3) Tл — 145,7 К, Tп — 214,1 К.
Температура «синих» и «оранжевых» частиц меняется, а среднее значение остается постоянным, потому что работает закон термодинамики (т.е. суммарная температура постоянна). Температура газа равна среднему значению температур «синих» и «оранжевых» частиц. Среднее значение температуры до удаления перегородки — 179,95 К, оно равно среднему значению после удаления перегородки. Чтобы определить температуру смеси двух равных по объему газов (если до смешения она была разной), нужно найти суммарное значение температур до смешения.
Д) Эксперимент 4:
- Переключателем режима работы выбрали режим 4-12(1/1), т.е. 4 частицы — слева, 12 — справа, массы частиц одинаковые. Получили: Tл — 95,8 К, Tп — 78,2 К.
Vл = 793,224·10-23 (Дж);
Vп = 1942,438·10-23 (Дж).
- Внутренняя энергия идеального газа отличается от его температуры тем, что внутренняя энергия — это суммарная кинетическая энергия поступательного движения всех молекул газа, а температура — это мера кинетической энергии поступательного движения молекул.
(Дж). - Если убрать перегородку, то суммарная внутренняя энергия двух частей объема не изменится. На основании суммарной внутренней энергии рассчитали, какой станет температура газа, если убрать перегородку и частицы из двух половин объема перемешаются:
=> (К).
- По приведенным в окнах значениям температур, рассчитали температуру газа:
- Tср (К).
- EK1 = 42,9525 (Дж), EK2 = 127,6155 (Дж), => E∑K = 170,568 (Дж), тогда
Tи.г. ≈ Tср = 82,4 (К).
Е) Эксперимент 5:
- Переключателем режима работы выберите режим 8-8(2/1), т.е. 8 частиц слева, 8 - справа, масса каждой частицы слева в два раза больше, чем справа.
- Tл — 122,8 К, Tп — 61,4 К.
|
vл |
7,55 |
1,3 |
7,45 |
6,3 |
2,3 |
8 |
7,1 |
5,6 |
|
vл2 |
57 |
1,69 |
55,5 |
39,69 |
5,29 |
64 |
50,41 |
31,36 |
|
vп |
3,4 |
3,7 |
2,4 |
6,05 |
8,95 |
3,05 |
8,75 |
8,45 |
|
vп2 |
11,56 |
13,69 |
5,76 |
39,6 |
80,1 |
9,3 |
76,5 |
71,4 |
<vл2> (м2/с2); <vп2> (м2/с2).
- Разница между средним значением квадрата скоростей и температурой в правой и левой частях объема вызвана различным значением масс в объемах: чем меньше масса каждой частицы, тем больше разница, и наоборот. Так как масса каждой частицы слева в два раза больше, чем справа, то и температура в левой части объема больше в два раза, чем в правой части объема.
2. особенности учета для целей налогообложения содержит управленческую терминологию- основные средства нем
3. Virtul Relity
4. На тему- Экономическое обоснование проекта автоматизации технологического процесса обработки информации
5. тема ~ целостное образование основными элементами которого являются люди а также их устойчивые связи взаи
6. Управление инвестиционной привлекательностью региона
7. это совокупность взаимосвязанных по времени ресурсам и месту проведения мероприятий направленных на пре
8. ШримадБхагаватам Глава пятая Махараджа Прахлада святой сын Хираньякашипу ТЕКСТЫ 23 24 ш
9. Тема- Понятие обратного проектирования с целью изучения или взлома программного обеспечения Цель- Изучи
10. Армия и культура
11. вариант RostovonDon ws in 17491
12. Контрольные вопросы для оценки качества освоения студентами дисциплины «Трудовое право»
13. structure of ihe lw ВThe constitution СJurisdiction 9Sources of lw- legisltion 10 Bckground to mking new lw ВErly development of Bill СPssing n ct QSources of lw- 12
14. Реферат- Уголовный закон Российской Федерации.html
15. выполнение грамматических упражнений по указанным грамматическим темам см
16. приговорки организующие эти забавы
17. Что такое человек В чем его природа сущность предназначение От чего зависят смысл и ценность человеческой
18. в программной среде PCI Geomtic Точное и RPC моделирование Спутник OrbView 3 был
19. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата філологічних наук2
20. Тема 7. Римское наследственное право В завещании Марка Манилия было указано что он лишает наследства своего