У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ’7-Тепловое движение Задание

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2015-12-26

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 5.4.2025

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:

  1.  Число столкновений до перемещения перегородки: слева — 1004, справа — 986.
    Между числами маленькое различие => давление в правой и левой частях объема будет отличаться несущественно.
  2.  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:

  1.  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.
  2.  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:

  1.  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.
  2.  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:

  1.  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).

  1.  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).
  2.  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).

  1.  По приведенным в окнах значениям температур, рассчитали температуру газа:
  2.  Tср (К).
  3.  EK1 = 42,9525 (Дж), EK2 = 127,6155 (Дж), => E∑K = 170,568 (Дж), тогда
    Tи.г. ≈ Tср = 82,4 (К).

Е) Эксперимент 5:

  1.  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.
  2.  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).

  1.  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.




1. ро m ~масса тела V его объем
2. Воспитание детей в игре
3. Mde tools they were cutting it in smller pieces becuse they relized tht if they do so the cooking process is shorter nd the tste is different
4. Кормовищенская общеобразовательная школа Школьный музей Родник истории Исследовательская ра
5. мистический образ жизни проповедуемый Пифагором
6. Радиоактивные изотопы, возникшие при аварии на Чернобыльской АЭС
7. .Функции и значение исторической науки
8. Автоматика телемеханика и связь на железнодорожном транспорте
9. а Классификация зданий и сооружений по степени огнестойкости Потенциальная пожарная опасность зданий и
10. Проектування та розробка бази даних Виставка собак

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе