Đo tỉ số nhiệt dung phân tử của chất khí | Bài chuẩn bị thí nghiệm tuần 4 - thí nghiệm 7 môn thí nghiệm vật lý 1 Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh
1. Nêu khái niệm khí lý tưởng? Một chất được xem là khí lý tưởng khi thỏa mãn các điều kiện sau: -Thể tích của các hạt cấu tạo nên chất khí bằng không. -Không có lực tương tác giữa các hạt. -Sự va chạm giữa các hạt là đần hồi. 2. Nêu định nghĩa nhiệt dung, nhiệt dung riêng, nhiệt dung mol -Nhiệt dung là nhiệt lượng mà một vật hoặc khối lượng hấp thu, Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Thí nghiệm vật lý 1 (PHYS111202)
Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Thông tin:
Tác giả:
Thông tin :
Môn:
Thí nghiệm vật lý 1 (PHYS111202)
Trường:
Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Tác giả:
Tài liệu liên quan:
Preview text:
BÀI 7: ĐO TỈ SỐ NHIỆT DUNG PHÂN TỬ CỦA CHẤT KHÍ
1. Nêu khái niệm khí lý tưởng?
Một chất được xem là khí lý tưởng khi thỏa mãn các điều kiện sau:
-Thể tích của các hạt cấu tạo nên chất khí bằng không.
-Không có lực tương tác giữa các hạt.
-Sự va chạm giữa các hạt là đần hồi.
2. Nêu định nghĩa nhiệt dung, nhiệt dung riêng, nhiệt dung mol
-Nhiệt dung là nhiệt lượng mà một vật hoặc khối lượng hấp thu hoặc tỏa ra để tăng hoặc giảm 1K hoặc 1 độ C.
- Nhiệt dung là nhiệt lượng mà một vật hoặc khối lượng hấp thu hoặctỏa ra để tăng hoặc giảm 1K hoặc 1 độ C.
- Nhiệt dung mol được định nghĩa là nhiệt lượng phải truyền cho mộtmol chất để tăng nhiệt độ
của nó lên một đơn vị.
3. Phân biệt nhiệt dung mol đẳng tích CV và nhiệt dung mol đẳng CP
- C là nhiệt dung tính trong quá trình biến đổi mà thể tích của hệ không đổi. v
- C là nhiệt dung tính trong quá trình biến đổi mà áp suất của hệ không đổi. p
4. Nêu khái niệm số bậc tự do của phân tử. Phân tử đơn nguyên tử, lưỡng nguyên tử, đa nguyên
tử có số bậc tự do bằng bao nhiêu
-Số bậc tự do của một phân tử là số lượng hướng tự do mà phân tử đócó thể di chuyển hoặc xoay
trong không gian. Nó liên quan chặt chẽ đến cấu trúc và động học của phân tử, và thường được
sử dụng để tính toánnăng lượng và các tính chất nhiệt động của chất.
- Phân tử đơn nguyên tử có số bậc tự do là 3. Ba bậc tự do này bao gồm3 hướng của chuyển
động tuyến tính (theo các hướng x, y, z).
- Phân tử lưỡng nguyên tử có số bậc tự do là 5. Ba trong số này là cáchướng chuyển động tuyến
tính tương tự như phân tử đơn nguyên tử. Haibậc tự do còn lại là do khả năng xoay quanh trục
(đối với phân tử có tính đối xứng)
- Số bậc tự do của phân tử đa nguyên tử phụ thuộc vào số lượng các liên kết và mức độ tự do trong cấu trúc phân tử.
5. Nêu 2 công thức tính tỉ số nhiệt dung phân tử? γ= CV/CP.
γ= 1+ f/2 (với f là số bậc tự do của phân tử).
6. Khí sử dụng trong bài này là khí gì? Giá trị tỷ số nhiệt dung phân tử của chất khí trong bài này ở
trạng thái lý tưởng bằng bao nhiêu? Giải thích
-Không khí là hỗn hợp của khí nitơ (N ) và khí ôxy (O ), với một tỉ lệ khá cố định giữa hai thành
phần này. γ của không khí ở trạng thái lý tưởng là khoảng 1.4. Điều này có nghĩa là nhiệt dung
đẳng áp của khôngkhí khoảng 1.4 lần nhiệt dung đẳng tích của nó.
-Giải thích: giá trị tỉ số nhiệt dung phân tử (γ) của một chất khí trong trạng thái lý tưởng (hoặc
gần trạng thái lý tưởng) được xác định bởicông thức: γ= CV/CP hoặc γ= 1+ f/2.
7. Phân biệt quá trình đẳng nhiệt và quá trình đoạn nhiệt.
8. Trình bày sơ lược các bước tiến hành thí nghiệm
Lúc đầu, vặn khoá K sang vị trí 1-1 để nối thông bình với áp kế vàbơm. Dùng bơm để bơm
không khí vào bình làm tăng dần á suất trongbình đến giá trị ổn định H0 là áp suất khí quyển
bên ngoài, H là độchênh lệch áp suất của không khí trong bình so với áp suất khí quyểnbên
ngoài. Các đại lượng H0 và H được tính theo độ cao cột nước(mmH2O). Tiếp đó, vặn khoá K
sang vị trí 2 để không khí phụt nhanh ra ngoài cho tới khi áp suất khí trong bình giảm tới giá trị
bằng Ho, rồi lạivặn khoá K về vị trí 1. Sau khi đóng khóa K ta sẽ thấy áp suất chất khítrong bình
tăng lên từ từ và đạt đến giá trị ổn định
8. Tại sao trong bài thí nghiệm, sau khi nén khí và xả khí phải chờ một lúc để cột áp kế ổn định?
Trong bài thí nghiệm nén và xả khí, việc chờ một lúc sau khi nén khíhoặc xả khí là để đảm bảo
rằng cột áp kế đã đạt đến trạng thái ổn địnhtrước khi tiến hành đo lường. Cột áp kế cần thời gian
để đáp ứng và điềuchỉnh với sự thay đổi trong áp suất khí.
Khi khí được nén, áp suất trong hệ thống sẽ tăng lên đột ngột. Trongkhi đó, khi khí được xả, áp
suất sẽ giảm xuống. Trong cả hai trường hợp,cột áp kế cần một khoảng thời gian để phản ứng và
đạt đến giá trị ápsuất ổn định mới.
Nếu không chờ đợi đủ lâu để cột áp kế ổn định, kết quả đo lường cóthể không chính xác hoặc
biến động. Điều này có thể dẫn đến sai sốtrong dữ liệu thu thập và ảnh hưởng đến tính chính xác
và đáng tin cậycủa kết quả thí nghiệm.
Do đó, việc chờ một khoảng thời gian sau khi nén hoặc xả khí là quantrọng để đảm bảo rằng áp
kế đã đạt đến trạng thái ổn định và đo lườngcó thể được thực hiện một cách chính xác.