Dujų molinių šilumų santykio nustatymas (laboratorinis darbas)
LABORATORINIS DARBAS Nr.13 DUJŲ MOLINIŲ ŠILUMŲ SANTYKIO NUSTATYMAS
Darbo tikslas Nustatyti dujų molinių šilumų santykį. Teorinė dalis Energijos tvermės ir kitimų dėsnis termodinamikoje tiriamiems reiškiniams vadinamas pirmuoju termodinamikos dėsniu. Šį dėsnį galime suformuluoti taip: sistemai suteiktasis šilumos kiekis Q naudojamas jos vidinei energijai U padidinti ir darbui A prieš išorines jėgas atlikti.
Darbo užduotis Nustatyti oro molinių šilumų santykį adiabatinio plėtimosi metodu.
Metodiniai nurodymai Pagrindinę oro masę sudaro dviatomių deguonies ir azoto dujų mišinys. Oras yra realiosios dujos, tačiau, kai jis stipriai nesuslėgtas ir temperatūra nėra artima 0°K , galima naudoti idealiųjų dujų dėsnius. Šiame darbe γdydis nustatomas 1 pav. pavaizduotu įrenginiu.Atsukame čiaupą Č2 ir kompresoriumi suslegiame orą inde I, kad aukščių skirtumas manometriniame vamzdelyje M pasidarytų apie 20 cm, užsukame Č2. Slegiamas oras įšilo, todėl palaukiame, kol jo temperatūra susilygins su kambario temperatūra ir manometro vamzdelyje atskaičiuojame aukščių skirtumą h2 . Oro slėgis inde p= H+h1 čia H- atmosferos slėgis.
1 pav. Darbo schema
Trumpam atsukime čiaupą Č1, kad iš indo išeitų oras ir naujas slėgis inde susilygintų su atmosferos slėgiu H. Oras plečiasi labai greitai, todėl galima laikyti, jog tuo metu oras inde nespėjo apsikeisti šiluma su aplinka. Tokį plėtimąsi galima laikyti adiabatiniu. Plėsdamasis oras atlieka darbą prieš išorines jėgas -atmosferos slėgį. Todėl oro temperatūra inde sumažėja. Užsukę čiaupą Č1, palaukiame kelias minutes, kol temperatūra inde susilygins su kambario temperatūra. Orui šylant jo slėgis inde p2, palyginti su atmosferos slėgiu H, padidės dydžiu h2. Išskirkime tam tikrą oro masę m, kuri lieka inde per visą bandymo laiką. Panagrinėkime tris tos oro masės būsenas ( 1 lentelė).
1-a lentelė Galimos oro masės būsenos
| Eil. Nr. | Sistemos būsena | Tūris | Slėgis | Temperatūra |
| 1. | uždarytas Č1, oras suslėgtas | V1 | H + h1 | kambario |
| 2. | atidarytas Č1, oras adiabatiškai išsiplėtęs | V2 | H | Žemesnė už kambario |
| 3. | uždarytas Č1, temperatūra nekinta | V2 | H + h2 | kambario |
Pritaikykime šiems procesams idealiųjų dujų dėsnius. Matome, kad 1 ir 3 atveju dujų temperatūra vienoda. Remiantis Boilio ir Marioto dėsniu,
V1(H+h1)=V2 (H+h2)
Darbą atlikite tokia tvarka. 1. Atsukite čiaupąČ2 ir slėkite inde orą, kol manometro aukščių skirtumas pasidarys apie 20 cm. Uždarykite Č2 . 2. Palaukite, kol slėgis nusistovės ir išmatuokite aukščių skirtumą h1 . 3. Trumpam atsukite Č1ir leiskite orui inde išsiplėsti ir jo slėgiui susilyginti su atmosferos. Uždarykite Č1. 4. Palaukite, kol slėgis nusistovės, ir išmatuokite aukščių skirtumą h2. 5. Apskaičiuokite γ. 6. Bandymą kartokite penkis kartus. Raskite: 
čia n – matavimų skaičius (γ- tai ir bus molinių šilumų santykio įvertis). 7. Apskaičiuokite vidurkio standartinį nuokrypį (tai ir bus neapibrėžties įvertis.) 
8. Duomenis surašykite į 2 lentelę. 9. Pateikite matavimo rezultatą.
2 lentelė Matavimų ir skaičiavimų duomenys
| Nr. | H1 | H2 | γi | γ | ∆γi | ∆γ2i | Sγ |
| 1 | 169 | 55 | 1,48 | 1,398 | -0,082 | 0,0067 | 0,00246 |
| 2 | 204 | 61 | 1,42 | -0,022 | 0,00048 | ||
| 3 | 217 | 75 | 1,52 | -0,012 | 0,000144 | ||
| 4 | 188 | 40 | 1,27 | 0,128 | 0,0164 | ||
| 5 | 182 | 43 | 1,30 | 0,098 | 0,0096 |