Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8.5: Експеримент Клемента-Десорма

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    76356

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Це простий, швидкий і ефективний експеримент, який часто спостерігається в навчальних лабораторіях для вимірювання γ для повітря, або, з деякими додатковими зусиллями, будь-якого іншого газу.

    Іноді цей експеримент називають експериментом Клемента і Десорма, а іноді як експеримент Клемена-Десорма. Мабуть Шарль-Бернар Десормес був дядьком Ніколя Клемента, і вони обидва працювали над експериментом. Ніколас Десормес пізніше юридично змінив своє ім'я на Ніколя Клемент-Десормес. Таким чином, ви можете звернутися або до експерименту Клемента і Десорма, або до експерименту Клемена-Десорма!

    Пляшка повітря починається з Р 1, Т 1. P l трохи більше атмосферного тиску P 0. T1 - температура навколишнього середовища в приміщенні. Пляшка забезпечена якимось приладом для вимірювання тиску (наприклад, манометром). Побачимо, що немає необхідності вимірювати температури. Запірний кран швидко відкривається і відразу ж закривається. Тиск в той момент - це просто атмосферний тиск, який я буду називати P 0, а температура T 2, яка трохи прохолодніше початкової кімнатної температури T1. Тепер пляшці газу дозволено повільно нагріватися ізохорично до початкової температури T l, до цього часу новий тиск P 2 більше атмосферного тиску P 0, але не такий великий, як початковий тиск. П 1. Ви повинні намалювати ці два етапи на фотоелектричній схемі.

    Для адіабатичного процесу,

    \[ P_{1}^{-(\gamma-1)} T_{1}^{\gamma}=P_{0}^{-(\gamma-1)} T_{2}^{\gamma}.\]

    Для ізохорного процесу,

    \[ P_{0} / T_{2}=P_{2} / T_{1}.\]

    Я залишу вас зробити алгебру і усунути T 2/T 1 з цих рівнянь і, отже, показати, що

    \[ \gamma=\frac{\ln \left(P_{1} / P_{0}\right)}{\ln \left(P_{1} / P_{2}\right)}.\]

    У наведеному вище аналізі ми припустили, що газ був ідеальним, а розширення адіабатичним і оборотним. Газ майже ідеальний, якщо він знаходиться на довгий шлях вище його критичної температури і немає величезних діапазонів P і T. Розширення адіабатичне, якщо Р 2 вимірюють відразу після відкриття і закриття запірного крана, щоб не було часу для надходження тепла або виходу з системи. Вона є оборотною, лише якщо P 1 − P 0 << P 0. Якщо ви хочете провести експеримент самостійно прямо зараз, не встаючи зі зручного місця, загляньте на http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/thermo/clement.html